(57)【要約】【課題】ＡＣ／ＤＣ変換部の出力に過大なリップル・ノイズを発生することなく、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることが可能な希ガス放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】希ガス放電灯点灯装置１０は、入力電源部Ｖｉｎと高圧トランスＴ１の一次側に接続したスイッチング回路１との間に調光回路４が接続され、調光回路４は、調光制御回路３から出力される調光信号を入力し、調光時には、周波数を任意に設定可能な高周波パルス電圧を、定常時に印加される直流電圧に重畳してスイッチング回路１の入力部に供給することにより、希ガス放電灯ＤＬに定常時よりも高いトリガ電圧が印加される。【選択図】図１
2010177115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源部と、高圧トランスと、該高圧トランスの一次側に接続したスイッチング回路と、該スイッチング回路を駆動するドライブ回路と、調光信号を生成ならびに出力する調光制御回路とを備え、前記高圧トランスの二次側に接続された希ガス放電灯を点灯する希ガス放電灯点灯装置において、前記入力電源部と前記スイッチング回路との間には調光回路が接続され、前記調光回路は、前記調光制御回路から出力される前記調光信号を入力し、調光時には、周波数を任意に設定可能な高周波パルス電圧を、定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することにより、前記希ガス放電灯に定常時よりも高いトリガ電圧が印加されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記調光回路は、間欠発振制御回路と調光補助回路とを備え、前記間欠発振制御回路は、前記入力電源部と前記調光補助回路との間に接続されて、調光時にオン/オフ動作を行い、前記調光補助回路は、前記間欠発振制御回路のオフ動作時に、前記高周波パルス電圧を前記定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することを特徴とする請求項１に記載の希ガス放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記調光補助回路は、ダイオードと第１のコンデンサと第１、第２のスイッチング素子とを備え、前記ダイオードは、その一端が前記第１のスイッチング素子の一端とともに前記間欠発振制御回路に接続され、他端が前記第１のコンデンサの一端とともに前記スイッチング回路の一端に接続され、前記第１のコンデンサの他端が前記第１のコンデンサの他端とともに前記第２のスイッチング素子の一端に接続され、前記第２のスイッチング素子の他端が前記入力電源部の負極側に接続されることを特徴とする請求項２に記載の希ガス放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記調光補助回路は、一端が前記ダイオードの他端に接続され、他端が前記第２のスイッチング素子の他端とともに前記入力電源部の負極側に接続される第２のコンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の希ガス放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記間欠発振制御回路は、一端が前記入力電源部の正極側に接続され、他端が前記調光補助回路の一端に接続されるスイッチング素子からなる調光素子と、該調光素子を駆動するドライブ回路とから構成されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の希ガス放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記スイッチング回路の駆動周波数は、前記間欠発振制御回路の駆動周波数よりも高く、前記調光補助回路の駆動周波数以下であることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の希ガス放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイパネルのバックライト、照明等の光源として用いられる希ガス放電灯を高周波で点灯する希ガス放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイパネルのバックライト光源や照明用光源として、冷陰極放電灯や熱陰極放電灯が用いられているが、近年では、有害物質である水銀を含まないキセノンなどの希ガスを封入した希ガス放電灯が開発されている。希ガス放電灯は、パルス状の高周波電圧を印加して点灯することにより高い輝度が得られることが知られており、希ガス放電灯の点灯装置として、そのような高周波電圧を発生するインバータ回路を有する点灯装置が好適に用いられる。
【０００３】
このような希ガス放電灯を装着する液晶ディスプレイパネルの画面輝度は、一般に、周囲の明るさや画像情報に応じて適切な大きさに調整することが求められている。この画面輝度の調整は、例えば、バックライトのＰＷＭ制御方式の調光により行われる。バックライトの調光はバースト調光が一般的である。また、照明用途においても、間接照明などでは、使用環境に応じて明るさを調整するために広い調光範囲が求められている。しかしながら、希ガス放電灯を調光制御しようとして、調光パルスのオン・デューティーを狭くする（調光率を低くする）と、放電が不安定となり、放電灯がちらつく、あるいは立ち消えしてしまうといった現象が生じやすく、調光範囲を広くとれないという問題があった。
【０００４】
従来、バースト調光による輝度調整に関して、例えば、調光始動時において、上記のような問題を解決するための手段が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１には、図３に示す放電灯点灯装置１００が開示されており、この放電灯点灯装置１００は、交流電源ＡＣを整流するダイオードブリッジなどからなる整流器ＤＢと、整流器ＤＢにより整流された電圧から直流電圧を出力する直流電源回路１０１と、直流電源回路１０１から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源回路ＰＳと、高周波電源回路ＰＳの高周波出力電力が印加される誘導コイルＬ１０３と、この誘導コイルＬ１０３と高周波電源回路ＰＳとの間に設けられたインピーダンス整合用の整合回路１０４と、高周波電源回路ＰＳの高周波出力を調整して無電極放電灯１０５の調光制御を行う調光回路１０７とを備え、誘導コイルＬ１０３に近接して無電極放電灯１０５が配置されている。
【０００６】
また、直流電源回路１０１は、直流電圧の安定化を行う昇降圧チョッパ回路からなり、この昇降圧チョッパ回路は、スイッチング素子Ｑ１０３，Ｑ１０４、ダイオードＤ１０１，Ｄ１０２、インダクタンス素子Ｌ１０１、平滑コンデンサＣ１０１、及びスイッチング素子Ｑ１０３，Ｑ１０４を駆動制御するチョッパ制御回路１０１ａを備えている。そして、このチョッパ制御回路１０１ａによりスイッチング素子Ｑ１０３，Ｑ１０４を時分割でスイッチングすることで安定化された所定の直流電圧Ｅが発生されるようにしている。
【０００７】
高周波電源回路ＰＳは、図示しない発振回路やプリアンプを含むドライブ回路１０３と、このドライブ回路１０３の出力を電力増幅する電力増幅回路１０２とを有する。そして、ここでの電力増幅回路１０２としては、２つのトランジスタＱ１０１，Ｑ１０２をプッシュプル動作させてＤ級増幅を行うものが使用されており、インダクタＬ１０２とコンデンサＣ１０２との直列共振回路を通して高周波電力を出力するようになっている。
【０００８】
調光回路１０７は、ドライブ回路１０３に対してその高周波出力を時分割で断続するパルス状の調光制御信号を出力することにより、電力増幅回路１０２のスイッチング素子Ｑ１０１，Ｑ１０２の駆動／停止を制御して無電極放電灯１０５の光出力を調光するものである。また、この調光回路１０７は、例えば、その内部にタイマ回路を設けることにより、無電極放電灯１０５が点灯する時間を予測するようになっている。そして、上記のチョッパ制御回路１０１ａと調光回路７とにより出力電圧可変手段１０６が構成されている。
【０００９】
直流電源回路（昇降圧チョッパ回路）１０１が立ち上がった時刻をｔ１、無電極放電灯１０５が点灯した時刻をｔ２とする。調光回路１０７より調光制御信号が出力された状態で無電極放電灯１０５の始動を行うとき、すなわち調光始動時には、調光回路１０７からは、チョッパ制御回路１０１ａに対して例えばハイレベルの信号が出力される。また、調光回路１０７より調光制御信号が出力されない状態で無電極放電灯１０５の始動を行うとき、すなわち調光無し始動時には、調光回路１０７からはチョッパ制御回路１０１ａに対してローレベルの信号が出力される。
【００１０】
チョッパ制御回路１０１ａは、調光回路１０７からハイレベルの信号が入力されたときには、調光始動であると判断して、時刻ｔ１〜ｔ２の間は、昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧（平滑コンデンサＣ１０１の両端電圧）をＥ１よりも高い電圧Ｅ２となるように制御する。ここでの電圧Ｅ２は、調光始動時に無電極放電灯１０５を点灯させるのに十分大きな電圧に設定されている。そして、無電極放電灯１０５が点灯した後の時刻ｔ２になると、チョッパ制御回路１０１ａは、昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧が当初の電圧Ｅ２よりも低い電圧Ｅ１になるように出力電圧を制御する。
【００１１】
一方、チョッパ制御回路１０１ａは、調光回路１０７からローレベルの信号が入力されたときには、調光無し始動であると判断して、時刻ｔ１の当初から昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧がＥ１となるように制御する。このように、調光始動の場合には、昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧を最初にＥ２に設定してから、点灯後にＥ１に切り換えるが、調光無し始動の場合には、出力電圧がＥ１に固定されたままになる。時刻ｔ２の経過後に無電極放電灯１０５が安定点灯すると、昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧はＥ１のままの状態になるので、調光回路１０７から出力されている調光制御信号によってドライブ回路１０３の高周波出力が時分割でオン／オフされることで高周波出力が制御されて、無電極放電灯１０５が所定の光出力となるように調光される。
【００１２】
以上のように、この放電灯点灯装置１００においては、調光始動の場合には、無電極放電灯１０５を点灯させるのに十分大きな電圧Ｅ２を最初に発生し、点灯後に所定のＥ１に切り換えるので無電極放電灯１０５が安定した点灯状態になるまでの始動性が向上し、調光範囲を広くすることが可能になるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平２００２−１３４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、このような従来の放電灯点灯装置には、以下のような問題がある。
すなわち、放電灯点灯装置１００では、調光回路１０７から出力される信号に応じて、チョッパ制御回路１０１ａによって昇降圧チョッパ回路１０１の出力電圧を制御することで、調光範囲を広くしている。したがって、出力電圧を制御するためには制御系の応答性をよくする必要があるが、出力電圧の制御系の応答性をよくすると、昇降圧チョッパ回路１０１に発生する商用ＡＣ周波数を２倍した周波数のリップル・ノイズが増加してしまうという問題がある。反対に、このリップル・ノイズを抑制するためには、出力電圧の制御系の応答性を遅くする必要があるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成でありながら、ＡＣ／ＤＣ変換部の出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることが可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１７】
（１）入力電源部と、高圧トランスと、該高圧トランスの一次側に接続したスイッチング回路と、該スイッチング回路を駆動するドライブ回路と、調光信号を生成ならびに出力する調光制御回路とを備え、前記高圧トランスの二次側に接続された希ガス放電灯を点灯する希ガス放電灯点灯装置において、前記入力電源部と前記スイッチング回路との間には調光回路が接続され、前記調光回路は、前記調光制御回路から出力される前記調光信号を入力し、調光時には、周波数を任意に設定可能な高周波パルス電圧を、定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することにより、前記希ガス放電灯に定常時よりも高いトリガ電圧が印加されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項１）。
【００１８】
（２）（１）項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光回路は、間欠発振制御回路と調光補助回路とを備え、前記間欠発振制御回路は、前記入力電源部と前記調光補助回路との間に接続されて、調光時にオン/オフ動作を行い、前記調光補助回路は、前記間欠発振制御回路のオフ動作時に、前記高周波パルス電圧を前記定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項２）。
【００１９】
（３）（２）項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光補助回路は、ダイオードと第１のコンデンサと第１、第２のスイッチング素子とを備え、前記ダイオードは、その一端が前記第１のスイッチング素子の一端とともに前記間欠発振制御回路に接続され、他端が前記第１のコンデンサの一端とともに前記スイッチング回路の一端に接続され、前記第１のコンデンサの他端が前記第１のコンデンサの他端とともに前記第２のスイッチング素子の一端に接続され、前記第２のスイッチング素子の他端が前記入力電源部の負極側に接続されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項３）。
【００２０】
（４）（３）項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光補助回路は、一端が前記ダイオードの他端に接続され、他端が前記第２のスイッチング素子の他端とともに前記入力電源部の負極側に接続される第２のコンデンサをさらに含むことを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項４）。
【００２１】
（５）（２）〜（４）項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記間欠発振制御回路は、一端が前記入力電源部の正極側に接続され、他端が前記調光補助回路の一端に接続されるスイッチング素子からなる調光素子と、該調光素子を駆動するドライブ回路とから構成されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項５）。
【００２２】
（６）（２）〜（５）項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記スイッチング回路の駆動周波数は、前記間欠発振制御回路の駆動周波数よりも高く、前記調光補助回路の駆動周波数以下であることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置（請求項６）。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、以上のように構成したため、簡易な回路構成でありながら、ＡＣ／ＤＣ変換部の出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることが可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における放電灯点灯装置を示す回路構成図である。
【図２】図１に示す放電灯点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１において、本発明の一実施形態における放電灯点灯装置１０は、直流電圧を供給する入力電源部Ｖｉｎと、昇圧トランスＴ１と、入力電源部Ｖｉｎから入力される直流電圧の極性を切り替えつつ昇圧トランスＴ１の一次側に印加するスイッチング回路１と、スイッチング回路１を駆動するスイッチング素子ドライブ回路２と、調光信号を出力する調光制御回路３とを備え、昇圧トランスＴ１の二次側には希ガス放電灯ＤＬが接続されている。尚、入力電源部Ｖｉｎは、例えば、商用ＡＣ入力電源と、商用ＡＣ入力電源のＡＣ電圧を整流するダイオードブリッジと、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換して出力する昇圧チョッパ回路とで構成されている。
【００２６】
スイッチング回路１は、４個のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４からなり、入力電源部Ｖｉｎの正極側に接続されたスイッチング素子Ｑ１および入力電源部Ｖｉｎの負極側に接続されたスイッチング素子Ｑ２からなる直列回路と、入力電源部Ｖｉｎの正極側に接続されたスイッチング素子Ｑ３および入力電源部Ｖｉｎの負極側に接続されたスイッチング素子Ｑ４からなる直列回路とを並列に接続し、フルブリッジ回路が構成されている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、好ましくは、ＭＯＳＦＥＴからなり、この場合、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、内蔵された寄生ダイオードを含んでいる。
【００２７】
スイッチング回路１は、スイッチング素子ドライブ回路２の出力信号に基づいて、一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ４と、もう一対のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３とを交互にオン・オフ動作させることにより、入力電源部Ｖｉｎから入力される直流電圧を交流電圧に変換し、希ガス放電灯ＤＬに供給する。
【００２８】
調光制御回路３は、バースト調光信号の生成回路を含み、例えば、バースト調光により希ガス放電灯ＤＬの輝度を調整するための信号を出力するためのものである。
【００２９】
また、放電灯点灯装置１０は、昇圧トランスＴ１の一次側には、昇圧トランスＴ１の一次巻線と直列に接続されたインダクタンス素子Ｌ１を有し、希ガス放電灯ＤＬには、直並列に生じる寄生容量（図示せず）を有している。尚、インダクタンス素子Ｌ１は昇圧トランスＴ１のリーケージインダクタンスを利用することにより省略することができる。
【００３０】
さらに、放電灯点灯装置１０は、上述した構成要素に加えて、調光回路４を備えている。本発明は、入力電源部Ｖｉｎとスイッチング回路１との間にこの調光回路４を接続したところに特徴があり、後述するように、この調光回路４を備えたことにより、簡単な回路構成でありながら、入力電源部Ｖｉｎすなわち商用ＡＣ入力電源のＡＣ電圧をＤＣに変換した出力電圧に過大なリップル・ノイズが発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることをできるという効果を奏するものである。
【００３１】
図１に示すように、調光回路４は、間欠発振制御回路５と調光補助回路６とから構成されている。また、間欠発振制御回路５は、スイッチング素子である調光素子Ｑ５と、調光素子ドライブ回路７とにより構成されており、調光補助回路６は、ダイオードＤ１と第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２とＦＥＴからなる第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７とにより構成されている。
【００３２】
間欠発振制御回路５において、調光素子Ｑ５は、ドレイン電極が入力電源部Ｖｉｎの正極側に接続され、ソース電極が調光補助回路６のダイオードＤ１のアノード端子に接続され、ゲート電極には調光素子ドライブ回路７のパルス信号が印加される。調光時には、調光素子Ｑ５は、調光素子ドライブ回路７から出力されるパルス信号によってオン／オフ動作をおこなう。
【００３３】
調光補助回路６において、ダイオードＤ１は、アノード端子が第１のスイッチング素子Ｑ６のドレイン電極および間欠発振回路５の調光素子Ｑ５のソース電極に接続され、カソード端子がスイッチング回路１のスイッチング素子Ｑ１のドレイン電極に接続されている。また、第１のコンデンサＣ１は、一端がダイオードＤ１のカソード端子に、他端が第１のスイッチング素子Ｑ６のソース電極に接続され、第１のスイッチング素子Ｑ６のソース電極は第２のスイッチング素子Ｑ７のドレイン電極に接続され、第２のスイッチング素子Ｑ７のソース電極は入力電源部Ｖｉｎの負極側に接続されている。また、第２のコンデンサＣ２は、一端がダイオードＤ１のカソード端子に、他端が入力電源部Ｖｉｎの負極側に接続されており、第１、第２のスイッチング素子Ｑ６，Ｑ７のゲート電極には、調光制御回路３の出力信号が印加される。
【００３４】
以下、図２に示すタイミングチャートを参照して、放電灯点灯装置１０の定常駆動状態および調光駆動状態の動作、及び、それぞれの場合において希ガス放電灯ＤＬに印加されるパルス電圧について詳述し、調光回路４の作用を説明する。
【００３５】
図２において、（ａ）Ｖｄｓ（Ｑ５）は、調光素子Ｑ５のドレイン−ソース間電圧、（ｂ）Ｖ（Ｑ６）、（ｃ）Ｖ（Ｑ７）は、それぞれ調光補助回路６の第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７の出力電圧、（ｄ）Ｖ（ＯＵＴ１）は、調光補助回路６の出力電圧である。（ｅ）Ｖ（Ｐ１）、（ｆ）Ｖ（Ｐ２）、（ｇ）Ｖ（Ｐ３）、（ｈ）Ｖ（Ｐ４）は、スイッチング素子ドライブ回路２によりスイッチング回路１のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のゲート電極にそれぞれ印加される駆動電圧である。（ｉ）Ｖｄｓ（Ｑ４）はスイッチング素子Ｑ４のドレイン−ソース間電圧、（ｊ）Ｖ（ＤＬ）、（ｋ）Ｉ（ＤＬ）はそれぞれ、希ガス放電灯ＤＬに印加されるパルス電圧、パルス電流である。尚、スイッチング素子Ｑ１とＱ４、及び、スイッチング素子Ｑ２とＱ３は、それぞれ同相にて駆動される。
【００３６】
図２において、ｔ０〜ｔ１の期間は、放電灯点灯装置１０は定常駆動状態にある。
この期間では、図２（ａ）に示すように、調光素子Ｑ５はオン状態（調光素子Ｑ５のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｑ５）がＬｏｗ）を維持し、また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、調光補助回路６の第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７はオフ状態（電圧Ｖ（Ｑ６）、Ｖ（Ｑ７）がＬｏｗ）を維持しており、図２（ｄ）に示すように、調光補助回路６の出力電圧Ｖ（ＯＵＴ１）は、一定の直流電圧Ｖ１となる。
【００３７】
また、図２（ｅ）〜（ｈ）に示すように、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ４の組とＱ２、Ｑ３の組には、スイッチング素子ドライブ回路２により、それぞれの組が交互にオン/オフを繰り返すように、パルス電圧Ｖ（Ｐ１）、Ｖ（Ｐ４）とＶ（Ｐ２）、Ｖ（Ｐ３）が印加される。
【００３８】
そして、図２（ｉ）に示すように、スイッチング素子Ｑ４のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｑ４）には電圧値がＶｄｓ１のパルス電圧が出力され、図２（ｊ）、（ｋ）のそれぞれに示すように、希ガス放電灯ＤＬには、微分波形状のパルス電圧Ｖ（ＤＬ）が印加され、パルス電流Ｉ（ＤＬ）が流れる。
【００３９】
尚、定常駆動時には、インダクタンス素子Ｌ１により発生するエネルギーは、調光補助回路６の第２のコンデンサＣ２によって回収される。
【００４０】
次に、図２において、ｔ１以降の期間は、放電灯点灯装置１０は調光駆動状態にある。
この期間では、図２（ａ）に示すように、調光素子Ｑ５がオン／オフ状態（調光素子Ｑ５のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｑ５）がＬｏｗ／Ｈｉｇｈ）を繰り返すようになり、また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、調光補助回路６の第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７は、調光素子Ｑ５がオン状態（電圧Ｖｄｓ（Ｑ５）がＬｏｗ）の時は、交互にオン／オフ動作（電圧Ｖ（Ｑ６）、Ｖ（Ｑ７）がＨｉｇｈ／Ｌｏｗ）を繰り返すことにより高周波パルス信号を交互に出力し、調光素子Ｑ５がオフ状態（電圧Ｖｄｓ（Ｑ５）がＨｉｇｈ）の時は、オフ状態（電圧Ｖ（Ｑ６）、Ｖ（Ｑ７）がＬｏｗ）となる。
【００４１】
その結果、図２（ｄ）に示すように、調光補助回路６の出力電圧Ｖ（ＯＵＴ１）は、調光素子Ｑ５がオン状態の時に、一定の直流電圧Ｖ１に加えて、高周波のパルス電圧Ｖ２が第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７のスイッチング周期と同期して周期的に重畳された電圧となる。
【００４２】
そして、図２（ｉ）に示すように、スイッチング素子Ｑ４のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｑ４）は、調光素子Ｑ５がオン状態の時に、電圧値がＶｄｓ１のパルス電圧に加えて、高周波のパルス電圧Ｖｄｓ２が第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７の両方のスイッチング周期と同期して周期的に重畳された電圧となり、この結果、図２（ｊ）、（ｋ）に示すように、希ガス放電灯ＤＬには、定常時の電圧値Ｖｎよりも大きな電圧値Ｖｍの微分波形状のパルス電圧Ｖ（ＤＬ）が印加され、また、定常時の電流値Ｉｎよりも大きな電流値Ｉｍの微分波形状のパルス電流Ｉ（ＤＬ）が流れる。
【００４３】
このように、調光時には、スイッチング回路１の入力部に定常時よりも高い電圧を供給することにより、希ガス放電灯ＤＬには定常時よりも大きなパルス電圧が印加され、その結果、希ガス放電灯ＤＬには定常時よりも大きなパルス電流が流れ、希ガス放電灯ＤＬに流れる電流が定常時よりも増加するため、点灯状態が安定し、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることができる。
【００４４】
また、本実施形態における放電灯点灯装置１０では、図３に示す従来の放電灯点灯装置１００のように、調光回路によってチョッパ制御回路の出力が直接制御されるものではなく、チョッパ制御回路とは独立した調光回路によって出力が制御できるため、図１における入力電源部Ｖｉｎを構成するＡＣ／ＤＣ電力変換回路の制御系の帯域幅を広く設計する必要がない。このことより、入力電源部Ｖｉｎの出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、調光範囲を広くすることができる。
【００４５】
このように、本実施形態における放電灯点灯装置１０は、入力電源部Ｖｉｎとスイッチング回路１との間に調光回路４を接続し、調光時には、調光回路４は、間欠発振制御回路５をオン／オフ動作させ、オン動作時に、スイッチング回路１の入力部に定常時よりも高い電圧（定常時の直流電圧に高周波のパルス電圧を重畳した電圧）を供給することにより、希ガス放電灯ＤＬには、そのトリガ電圧として定常時よりも大きなパルス電圧が印加され、その結果、希ガス放電灯ＤＬには定常時よりも大きなパルス電流が流れる。これによって、希ガス放電灯ＤＬに流れる電流が定常時よりも増加するため、点灯状態が安定し、簡易な回路構成でありながら、入力電源部Ｖｉｎの出力に過大なリップル・ノイズが発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることができ、調光時における希ガス放電灯の立ち消えを防止可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することができる。
【００４６】
尚、本実施形態における放電灯点灯装置１０においては、間欠発振制御回路５の駆動周波数（すなわち、調光素子Ｑ５の駆動周波数、ｆ４と呼ぶ）は数百Ｈｚ、調光補助回路６の駆動周波数（すなわち、第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７の駆動周波数、ｆ５と呼ぶ）は、例えば２００ｋＨｚ程度、スイッチング回路１の駆動周波数（すなわち、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動周波数、ｆ２と呼ぶ）は、例えば数十〜１００ｋＨｚ程度であり、ｆ４＜ｆ２＜ｆ５の関係が成り立っている。
【００４７】
つまり、スイッチング回路１の駆動周波数ｆ２は、間欠発振制御回路５の駆動周波数ｆ４よりも高く、調光補助回路６の駆動周波数ｆ５よりも低い周波数となっている。このような関係が成立していることにより、調光時のオン状態（間欠発振制御回路５がオン）の時に、スイッチング回路１の駆動周波数に影響されずに、任意の周波数である高周波（調光補助回路６の駆動周波数に同期した周波数）のパルス電圧を間欠発振制御回路５の出力電圧に重畳することができるため、調光補助回路６の駆動周波数を必要に応じて容易に設定変更することができ、希ガス放電灯ＤＬに流れる電流の増加率を自由に設計することが可能となる。尚、スイッチング回路１の駆動周波数f２と調光駆動回路６の駆動周波数は同じ周波数であってもよい。
【００４８】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態の回路構成のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態では、スイッチング回路１として、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４により構成されたフルブリッジを使用するものとしたが、本発明は、このようなフルブリッジに限定されるものではなく、ハーフブリッジまたはプッシュプルで構成してもよい。また、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、間欠発振制御回路５の調光素子Ｑ５、調光補助回路６の第１、第２のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ７として、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴを使用するものであってもよい。
【００５０】
また、間欠発振制御回路５も本実施形態に示した回路構成に限定されるものではなく、同様なスイッチング動作を行うものであれば、他の回路に置き換えることができる。
また、マイクロコンピュータやＤＳＰなどのプログラマブルデバイスを用いて、スイッチング素子ドライブ回路２に、調光時におけるオフ期間（例えば、図２におけるｔ３〜ｔ４の期間）にスイッチング回路１を駆動する信号Ｖ（Ｐ１）〜Ｖ（Ｐ４）を停止させる機能を持たせることで、スイッチング素子ドライブ回路２に、調光回路４の間欠発振制御回路５と同等な機能を持たせることが可能であり、この場合、調光回路４を構成する間欠発振制御回路５を省略することができる。
【００５１】
また、上記の実施形態では、調光補助回路６は、第２のコンデンサＣ２を含んでいるが、第２のコンデンサＣ２は必ずしも必要ではなく、省略することができる。この場合、定常時にインダクタンス素子Ｌ１により発生する回生電流は、第２のスイッチング素子Ｑ７をオン状態にしておくことで、第１のコンデンサＣ１に回収するようにすればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：スイッチング回路、２：スイッチング素子ドライブ回路、３：調光制御回路、４：調光回路、５：間欠発振制御回路、６：調光補助回路、７：調光素子ドライブ回路、Ｃ１：第１のコンデンサ、Ｃ２：第２のコンデンサ、Ｄ１:ダイオード、ＤＬ：希ガス放電灯、Ｌ１：インダクタンス素子、Ｑ１〜Ｑ４：スイッチング素子、Ｑ５：スイッチング素子（調光素子）、Ｑ６：第１のスイッチング素子、Ｑ７：第２のスイッチング素子、Ｔ１：昇圧トランス、Ｖｉｎ：入力電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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