(57)【要約】【課題】放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる放電灯点灯装置、およびそれを用いた照明器具ならびにプロジェクタを提供することにある。【解決手段】放電灯点灯装置は、放電灯Ｌａに矩形波電圧を与える極性反転回路１２と、放電灯Ｌａに始動用の出力電圧を与える共振回路２と、出力電圧検出用の電圧検出回路３と、電圧検出回路３の検出結果に基づき共振回路２の出力電圧が放電灯Ｌａの始動電圧を越えるように矩形波電圧の周波数を設定する制御回路４とを備える。共振回路２は、極性反転回路１２の第１の出力端Ｐ１と放電灯Ｌａとの間に挿入されたオート・トランスよりなる共振インダクタＴ２０と、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと極性反転回路１２の第２の出力端Ｐ２との間に挿入された共振キャパシタとで構成される。電圧検出回路３は、共振キャパシタＣ２０の電位に基づいて出力電圧を検出するように構成される。【選択図】図１
2010129235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、
点灯回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与える極性反転回路を有し、
共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとで構成され、共振インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと、極性反転回路の他方の出力端との間に挿入され、
電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて出力電圧を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、
点灯回路は、極性反転回路と、降圧インダクタと、降圧キャパシタとを有し、極性反転回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与え、降圧インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、降圧キャパシタは、降圧インダクタと放電灯との接続点と極性反転回路の他方の出力端との間に挿入され、
共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとを有し、共振インダクタは、極性反転回路の他方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと直流電源の正極または負極との間に挿入され、
電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて共振回路の出力電圧を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、
点灯回路は、極性反転回路と、降圧インダクタと、第１の降圧キャパシタと、第２の降圧キャパシタとを有し、極性反転回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与え、降圧インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、第１の降圧キャパシタは、降圧インダクタと放電灯との接続点と直流電源の正極との間に挿入され、第２の降圧キャパシタは、上記接続点と直流電源の負極との間に挿入され、
共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとを有し、共振インダクタは、極性反転回路の他方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと上記接続点との間に挿入され、
電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて共振回路の出力電圧を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
上記制御回路は、上記放電灯の始動時には、上記矩形波電圧の周波数が目標周波数に近付くように、所定の周波数範囲内で上記矩形波電圧の周波数を変化させ、
上記目標周波数は、上記共振回路の共振周波数の奇数分の１の周波数であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
上記共振キャパシタは、複数のキャパシタの直列回路により構成され、
上記電圧検出回路は、複数のキャパシタのうちのいずれか１つの電位に基づいて上記出力電圧を検出することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯が装着される器具本体とを備えていることを特徴とする照明器具。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯が装着されるプロジェクタ本体とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置、およびそれを用いた照明器具ならびにプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯（高輝度放電灯、ＨＩＤランプともいう）を点灯させる放電灯点灯装置（高圧放電灯点灯装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような放電灯点灯装置は、図９に示すように、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯Ｌａに与える（放電灯Ｌａの両電極間に印加する）点灯回路１００と、当該点灯回路１００の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯Ｌａに与える（放電灯Ｌａの両電極間に印加する）共振回路２００と、当該共振回路２００の出力電圧を検出する電圧検出回路３００と、制御回路４００とを備えている。
【０００４】
点灯回路１００は、主として、ＰＦＣ回路１１０と、ダウンコンバータ回路１１１と、極性反転回路１１２とを有している。
【０００５】
ＰＦＣ回路１１０は、交流電源ＡＣより得た電力を基にして直流電圧を出力する回路であり、フィルタ１１０ａと、整流器１１０ｂと、アップコンバータ回路１１０ｃとを備えている。フィルタ１１０ａは、２つのキャパシタ（コンデンサ）Ｃ１００，Ｃ１０１と、チョークコイル（コモンモード・チョークコイル）ＬＦとで構成されている。また、アップコンバータ回路１１０ｃは、整流器１１０ｂの出力電圧を昇圧するためのものであり、インダクタＬ１００、ダイオードＤ１００、スイッチＱ１００、抵抗Ｒ１００、キャパシタＣ１０２，Ｃ１０３などにより構成されている。このようなアップコンバータ回路１１０ｃのスイッチＱ１００は、昇圧制御部１１３によって制御される。
【０００６】
ダウンコンバータ回路１１１は、アップコンバータ回路１１０ｃの出力電圧を降圧するためのものであり、スイッチＱ１０１、ダイオードＤ１０１、インダクタＬ１０１などにより構成されている。このようなダウンコンバータ回路１１１のスイッチＱ１０１は、降圧制御部１１４によって制御される。また、点灯回路１００は、放電灯Ｌａのランプ電流検出用の抵抗Ｒ１０１や、ダウンコンバータ回路１１１の出力電圧の平滑用のキャパシタＣ１０４、ダウンコンバータ回路１１１の出力電圧検出用の抵抗Ｒ１０２，Ｒ１０３を備えている。
【０００７】
極性反転回路１１２は、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯Ｌａに与える（放電灯Ｌａの両電極間に印加する）ための回路である。極性反転回路１１２は、４つのスイッチＱ１０２〜Ｑ１０５で構成されたフルブリッジ回路である。極性反転回路１１２では、スイッチＱ１０２とスイッチＱ１０３との接続点が第１の出力端、スイッチＱ１０４とスイッチＱ１０５との接続点が第２の出力端である。上記出力端間に放電灯Ｌａが挿入される。
【０００８】
共振回路２００は、コイルよりなる共振インダクタＬ２００と、共振キャパシタＣ２００とで構成されている。共振インダクタＬ２００は、極性反転回路１１２の一方の出力端と放電灯Ｌａの一方の電極との間に挿入されている。共振キャパシタＣ２００は、放電灯Ｌａに並列に接続されている。共振回路２００の共振周波数は、共振インダクタＬ２００のインダクタンスと、共振キャパシタＣ２００のキャパシタンスとで決定される。この共振回路２００の出力電圧は、その共振電圧に等しく、上記共振周波数と、点灯回路１００の矩形波電圧の周波数および振幅とによって決定される。
【０００９】
電圧検出回路３００は、キャパシタＣ３００〜Ｃ３０４と、抵抗Ｒ３０１〜Ｒ３０４と、ダイオードＤ３００，Ｄ３０１とを用いて構成されている。この電圧検出回路３００は、共振インダクタＬ２００と共振キャパシタＣ２００との接続点の電位を検出する。
【００１０】
制御回路４００は、主として、極性反転回路１１２の各スイッチＱ１０２〜Ｑ１０５のオン・オフ制御を行う。
【００１１】
ここで、放電灯Ｌａを点灯させるためには、放電灯Ｌａに始動電圧よりも高い電圧を与えて、絶縁破壊を起こさせる必要がある。
【００１２】
そのため、制御回路４００は、動作モードとして、放電灯Ｌａを始動させるための始動モードを有している。始動モードでは、制御回路４００は、電圧検出回路３００の検出結果に基づいて共振回路２００の出力電圧が放電灯Ｌａの始動電圧を越えるように点灯回路１００の矩形波電圧の周波数を設定する。
【特許文献１】特表２００５−５０７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述したような高圧放電灯の始動電圧は一般に非常に高く、例えば、始動モードにおいて、３０００Ｖもの電圧を与える必要がある場合もある。そのため、電圧検出回路３００を、高耐圧、すなわち高い電圧に耐えることができるように設計する必要がある。具体的には、電圧検出回路３００の回路部品の部品点数を多くして個々の部品に与えられる電圧を低くしたり、電圧検出回路３００の回路部品に高耐圧の部品を用いたりすることが考えられる。
【００１４】
ここで、前者のように部品点数を多くした場合には、当然に、電圧検出回路３００の回路規模が大きくなってしまう。また、後者のように高耐圧の部品を用いた場合でも、一般に高耐圧の部品は低耐圧のものに比べてサイズが大きいため、やはり、電圧検出回路３００の回路規模が大きくなってしまう。
【００１５】
そのため、従来の放電灯点灯装置では、電圧検出回路３００が大型化してしまい、その結果、放電灯点灯装置全体も大型化してしまうという問題があった。
【００１６】
また、図９に示すもののように、共振回路２００が単一の共振インダクタＬ２００のみを有している場合には、共振回路２００が出力可能な出力電圧は、ダウンコンバータ回路１１１の出力電圧によって決まってしまう。そのため、放電灯Ｌａに最適な電圧を与えるためには、ダウンコンバータ回路１１１の出力電圧を高くする必要があった。しかしながら、ダウンコンバータ回路１１１の出力電圧を高くすると、極性反転回路１１２のスイッチＱ１０２〜Ｑ１０５に高耐圧のスイッチング素子を用いる必要が生じ、また、ロスが増大するという問題も生じる。
【００１７】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる放電灯点灯装置、およびそれを用いた照明器具ならびにプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明では、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、点灯回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与える極性反転回路を有し、共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとで構成され、共振インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと、極性反転回路の他方の出力端との間に挿入され、電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて出力電圧を検出することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、共振回路を構成する共振インダクタとしてオート・トランスを用い、この共振インダクタの中間タップに共振キャパシタを接続している。そのため、共振インダクタの両端間には、分路巻線（極性反転回路の一方の出力端に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の両端間の電圧を、分路巻線と直列巻線（放電灯に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の巻数比に応じて昇圧した電圧が発生する。したがって、共振キャパシタの両端間の電圧は、実際に放電灯に与えられる出力電圧よりも低くなる。よって、出力電圧を維持しつつも電圧検出回路で検出する電位を低くすることができて、電圧検出回路を構成する電気部品として高耐圧のものを使用したり、電気部品の数を増やしたりする必要がなくなる。その結果、放電灯の始動性を向上することができる。よって、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。また、上述したように、オート・トランスよりなる共振インダクタで昇圧した電圧を放電灯に与えることができるから、極性反転回路に入力する直流電圧を高くしなくて済む。そのため、極性反転回路に高耐圧の回路部品を用いなくて済み、またロスの増大も防止できる。
【００２０】
請求項２の発明では、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、点灯回路は、極性反転回路と、降圧インダクタと、降圧キャパシタとを有し、極性反転回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与え、降圧インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、降圧キャパシタは、降圧インダクタと放電灯との接続点と極性反転回路の他方の出力端との間に挿入され、共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとを有し、共振インダクタは、極性反転回路の他方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと直流電源の正極または負極との間に挿入され、電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて共振回路の出力電圧を検出することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、共振回路を構成する共振インダクタとしてオート・トランスを用い、この共振インダクタの中間タップに共振キャパシタを接続している。そのため、共振インダクタの両端間には、分路巻線（極性反転回路の一方の出力端に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の両端間の電圧を、分路巻線と直列巻線（放電灯に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の巻数比に応じて昇圧した電圧が発生する。したがって、共振キャパシタの両端間の電圧は、実際に放電灯に与えられる出力電圧よりも低くなる。よって、出力電圧を維持しつつも電圧検出回路で検出する電位を低くすることができて、電圧検出回路を構成する電気部品として高耐圧のものを使用したり、電気部品の数を増やしたりする必要がなくなる。その結果、放電灯の始動性を向上することができる。よって、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。また、極性反転回路と別に降圧チョッパ回路等を設ける必要がなくなるから、回路規模を小さくすることができ、さらなる小型化および低コスト化を図ることが可能になる。また、上述したように、オート・トランスよりなる共振インダクタで昇圧した電圧を放電灯に与えることができるから、極性反転回路に入力する直流電圧を高くしなくて済む。そのため、極性反転回路に高耐圧の回路部品を用いなくて済み、またロスの増大も防止できる。
【００２２】
請求項３の発明では、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯に与える点灯回路と、当該点灯回路の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯に与える共振回路と、当該共振回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、放電灯の始動時には電圧検出回路の検出結果に基づいて共振回路の出力電圧が放電灯の始動電圧を越えるように上記矩形波電圧の周波数を設定する制御回路とを備え、点灯回路は、極性反転回路と、降圧インダクタと、第１の降圧キャパシタと、第２の降圧キャパシタとを有し、極性反転回路は、直流電源より得た直流電圧を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端間に挿入された放電灯に与え、降圧インダクタは、極性反転回路の一方の出力端と放電灯との間に挿入され、第１の降圧キャパシタは、降圧インダクタと放電灯との接続点と直流電源の正極との間に挿入され、第２の降圧キャパシタは、上記接続点と直流電源の負極との間に挿入され、共振回路は、オート・トランスよりなる共振インダクタと、共振キャパシタとを有し、共振インダクタは、極性反転回路の他方の出力端と放電灯との間に挿入され、共振キャパシタは、共振インダクタの中間タップと上記接続点との間に挿入され、電圧検出回路は、共振キャパシタの電位に基づいて共振回路の出力電圧を検出することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、共振回路を構成する共振インダクタとしてオート・トランスを用い、この共振インダクタの中間タップに共振キャパシタを接続している。そのため、共振インダクタの両端間には、分路巻線（極性反転回路の一方の出力端に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の両端間の電圧を、分路巻線と直列巻線（放電灯に接続された共振インダクタの端部と中間タップとの間の巻線）の巻数比に応じて昇圧した電圧が発生する。したがって、共振キャパシタの両端間の電圧は、実際に放電灯に与えられる出力電圧よりも低くなる。よって、出力電圧を維持しつつも電圧検出回路で検出する電位を低くすることができて、電圧検出回路を構成する電気部品として高耐圧のものを使用したり、電気部品の数を増やしたりする必要がなくなる。その結果、放電灯の始動性を向上することができる。よって、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。また、極性反転回路と別に降圧チョッパ回路等を設ける必要がなくなるから、回路規模を小さくすることができ、さらなる小型化および低コスト化を図ることが可能になる。また、上述したように、オート・トランスよりなる共振インダクタで昇圧した電圧を放電灯に与えることができるから、極性反転回路に入力する直流電圧を高くしなくて済む。そのため、極性反転回路に高耐圧の回路部品を用いなくて済み、またロスの増大も防止できる。
【００２４】
請求項４の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項の発明において、上記制御回路は、上記放電灯の始動時には、上記矩形波電圧の周波数が目標周波数に近付くように、所定の周波数範囲内で上記矩形波電圧の周波数を変化させ、上記目標周波数は、上記共振回路の共振周波数の奇数分の１の周波数であることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、共振回路の共振周波数近傍の共振カーブとほぼ同様のカーブを利用することができ、放電灯に与える電圧を確保することができる。さらに、共振回路の共振インダクタのインダクタンス値を小さくすることができるから、小型化および低コスト化を図ることができる。
【００２６】
請求項５の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、上記共振キャパシタは、複数のキャパシタの直列回路により構成され、上記電圧検出回路は、複数のキャパシタのうちのいずれか１つの電位に基づいて上記出力電圧を検出することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、共振キャパシタが単一のキャパシタよりなる場合に比べて、電圧検出回路で検出する電位をさらに低くすることができる。そのため、電圧検出回路としてより低耐圧のものを採用することが可能になる。よって、さらなる小型化および低コスト化を図ることができる。
【００２８】
請求項６の発明では、請求項１〜５のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯が装着される器具本体とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。
【００３０】
請求項７の発明では、請求項１〜５のうちいずれか１項記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯が装着されるプロジェクタ本体とを備えていることを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、放電灯の始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置は、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯（高輝度放電灯、ＨＩＤランプともいう）を点灯させる高圧放電灯点灯装置である。
【００３４】
本実施形態の放電灯点灯装置は、交流電源ＡＣより得た電力を元にして、高圧放電灯である放電灯Ｌａを点灯させるものであり、図１に示すように、点灯回路１と、共振回路２と、電圧検出回路３と、制御回路４とを備えている。なお、本実施形態では、交流電源ＡＣとして、周波数６０Ｈｚ、実効値（公称値）１００Ｖの商用交流電源を想定している。
【００３５】
点灯回路１は、主として、ＰＦＣ回路（力率改善回路）１０と、ダウンコンバータ回路１１と、極性反転回路（インバータ回路）１２とを有している。
【００３６】
ＰＦＣ回路１０は、交流電源ＡＣより得た電力を基にして直流電圧を出力する回路である。ＰＦＣ回路１０は、フィルタ１０ａと、整流器１０ｂと、アップコンバータ回路１０ｃとを備えている。フィルタ１０ａは、２つのキャパシタ（コンデンサ）Ｃ１０，Ｃ１１と、チョークコイル（コモンモード・チョークコイル）ＣＬとで構成されている。整流器１０ｂは、交流電源ＡＣが出力する交流電流を全波整流するダイオードブリッジなどからなる。
【００３７】
アップコンバータ回路１０ｃは、昇圧チョッパ回路を主構成要素としており、整流器１０ｂの出力電圧を昇圧するために使用される。本実施形態では、アップコンバータ回路１０ｃは、インダクタＬ１０と、ダイオードＤ１０と、スイッチＱ１０と、抵抗Ｒ１０と、キャパシタＣ１２，Ｃ１３とを用いて構成されている。ここで、キャパシタＣ１２は、整流器１０ｂの出力端子間に挿入された平滑用のキャパシタである。インダクタＬ１０の一端は整流器１０ｂの高電位側の出力端子に接続され、他端はダイオードＤ１０のアノードに接続されている。スイッチＱ１０は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子であり、インダクタＬ１０の他端と整流器１０ｂの低電位側の出力端子との間に挿入されている。抵抗Ｒ１０は、電流検出用の抵抗であり、スイッチＱ１０と整流器１０ｂの低電位側の出力端子との間に挿入されている。キャパシタＣ１３は、アップコンバータ回路１０ｃの出力電圧の平滑用のキャパシタであって、ダイオードＤ１０のカソードと、基準電位点（グラウンド）との間に挿入されている。
【００３８】
ダウンコンバータ回路１１は、降圧チョッパ回路よりなり、アップコンバータ回路１０ｃの出力電圧を降圧するために使用される。本実施形態では、ダウンコンバータ回路１１は、スイッチＱ１１と、ダイオードＤ１１と、インダクタＬ１１とで構成されている。スイッチＱ１１は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子であり、キャパシタＣ１３の高電位側の端子とインダクタＬ１１との間に挿入されている。ダイオードＤ１１のカソードは、スイッチＱ１１とインダクタＬ１１との間に接続され、アノードは、抵抗Ｒ１１を介してグラウンドに接続されている。ここで、抵抗Ｒ１１は、ランプ電流検出用の抵抗である。また、インダクタＬ１１とダイオードＤ１１の直列回路には、キャパシタＣ１４が並列接続されている。キャパシタＣ１４は、ダウンコンバータ回路１１の出力電圧を平滑化する平滑キャパシタである。また、キャパシタＣ１４には、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の直列回路が並列接続されている。当該直列回路は、ダウンコンバータ回路１１の出力電圧を検出するための分圧回路である。
【００３９】
ところで、点灯回路１は、アップコンバータ回路１０ｂのスイッチＱ１０を制御する昇圧制御部１３を備えている。昇圧制御部１３は、例えばロジック回路や、マイクロコンピュータを主構成要素としている。昇圧制御部１３は、抵抗Ｒ１０で検出した電流値を参照して、キャパシタＣ１３の両端子間の電圧（すなわちアップコンバータ回路１０ｂの出力電圧）が所定電圧となるように、スイッチＱ１０のオン・オフ制御を実行する。なお、スイッチＱ１０の制御は、例えば、昇圧制御部１３よりスイッチＱ１０にＰＷＭ信号を与えることによって行われる。
【００４０】
また、点灯回路１は、ダウンコンバータ回路１０ｂのスイッチＱ１１を制御する降圧制御部１４を備えている。降圧制御部１４は、例えばロジック回路や、マイクロコンピュータなどを主構成要素としている。降圧制御部１４は、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３で検出した電圧値を参照して、キャパシタＣ１４の両端子間の電圧（すなわちダウンコンバータ回路１１の出力電圧）が所定電圧となるように、スイッチＱ１１のオン・オフ制御を実行する。なお、スイッチＱ１１の制御は、例えば、降圧制御部１４よりスイッチＱ１１にＰＷＭ信号を与えることによって行われる。
【００４１】
極性反転回路１２は、所定の周波数で極性が反転する矩形波電圧を放電灯Ｌａに与える（放電灯Ｌａの両電極間に印加する）ための回路である。極性反転回路１２は、４つのスイッチＱ１２〜Ｑ１５で構成されている。より詳細には、極性反転回路１２は、キャパシタＣ１４にそれぞれ並列に接続されたスイッチＱ１２，Ｑ１３よりなる直列回路およびスイッチＱ１４，Ｑ１５よりなる直列回路を有するフルブリッジ回路である。極性反転回路１２では、スイッチＱ１２とスイッチＱ１３との接続点が第１の出力端Ｐ１、スイッチＱ１４とスイッチＱ１５との接続点が第２の出力端Ｐ２であり、これら出力端Ｐ１，Ｐ２間に放電灯Ｌａが挿入される。なお、スイッチＱ１２〜Ｑ１５は、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子である。
【００４２】
上述した点灯回路１のＰＦＣ回路１０、ダウンコンバータ回路１１、昇圧制御部１３、および降圧制御部１４は、交流電源ＡＣとともに直流電源を構成する。よって、極性反転回路１２は、上記直流電源より得た直流電圧（すなわちダウンコンバータ回路１１の出力電圧）を上記矩形波電圧に変換して一対の出力端Ｐ１，Ｐ２間に挿入された放電灯Ｌａの両電極間に印加する。
【００４３】
共振回路２は、点灯回路１の矩形波電圧の周波数に応じた出力電圧を放電灯Ｌａに与えるものであり、共振インダクタＴ２０と、共振キャパシタＣ２０とで構成されている。共振インダクタＴ２０は、極性反転回路１２の第１の出力端Ｐ１と放電灯Ｌａの一方の電極との間に挿入されている。本実施形態における共振回路２では、共振インダクタＴ２０は、所謂オート・トランスであり、１次巻線ｎ１と、２次巻線ｎ２とが直列的に接続されている。また、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との間から中間タップ（タップ）ｎｃが引き出されている。本実施形態では、１次巻線ｎ１は、極性反転回路１２の第１の出力端Ｐ１に接続された共振インダクタＴ２０の端部と中間タップｎｃとの間の巻線であり、分路巻線として用いられる。また、２次巻線ｎ２は、放電灯Ｌａに接続された共振インダクタＴ２０の端部と中間タップｎｃとの間の巻線であり、直列巻線として用いられる。共振キャパシタＣ２０は、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと、極性反転回路１２の第２の出力端Ｐ２との間に挿入されている。
【００４４】
本実施形態における共振回路２では、共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１と、共振キャパシタＣ２０とでＬＣ直列共振回路が構成されている。当該ＬＣ直列共振回路の共振周波数は、共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１のインダクタンスと、共振キャパシタＣ２０のキャパシタンスとで決定される。また、上記ＬＣ直列共振回路の共振電圧は、上記ＬＣ直列共振回路の共振周波数と、点灯回路１の矩形波電圧の周波数および振幅とによって決定される。
【００４５】
この共振回路２の出力電圧は、共振インダクタＴ２０の両端間の電圧に等しい電圧である。共振インダクタＴ２０の両端間の電圧は、上記ＬＣ直列共振回路の共振電圧を、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２の巻数比（すなわち分路巻線と直列巻線の巻数比）に応じて昇圧した電圧に等しい。例えば、上記巻数比が１：１であれば、共振キャパシタＣ２０の両端間の電圧を２倍した電圧に等しい出力電圧が放電灯Ｌａに与えられる。
【００４６】
電圧検出回路３は、共振回路２の出力電圧を検出するためのものである。電圧検出回路３は、キャパシタＣ３０〜Ｃ３２と、抵抗Ｒ３０〜Ｒ３４と、ダイオードＤ３０，Ｄ３１と、スイッチＱ３０とを用いて構成されている。この電圧検出回路３において、キャパシタＣ３０の一端は、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃに接続されている。キャパシタＣ３０の他端は、キャパシタＣ３１を介してキャパシタＣ１４の低電位側の端子に接続されている。また、キャパシタＣ３０の他端には、ダイオードＤ３０のカソードと、ダイオードＤ３１のアノードが接続されている。ダイオードＤ３０のアノードは、キャパシタＣ１４の低電位側の端子に接続されている。抵抗Ｒ３０〜Ｒ３３は順次直列接続されて分圧回路を構成している。当該分圧回路は、ダイオードＤ３０のカソードとグラウンドとの間に挿入されている。上記分圧回路の抵抗Ｒ３３には、キャパシタＣ３２が並列接続され、また、抵抗Ｒ３４とスイッチＱ３０との直列回路が並列接続されている。
【００４７】
上述した電圧検出回路３は、上記分圧回路によって共振キャパシタＣ２０の電位の絶対値に等しい電圧を分圧して得た電圧（本実施形態では、抵抗Ｒ３３の両端間電圧）を、検出電圧として制御回路４に出力する。ここで、スイッチＱ３０は、上記分圧回路の分圧比を変えるためのものであって、バイポーラトランジスタなどの半導体スイッチング素子よりなる。このようなスイッチＱ３０は、制御回路４によりオン・オフ制御される。
【００４８】
このような電圧検出回路３によれば、分圧比を適宜設定することで、共振キャパシタＣ２０の電位が高い場合でも、検出電圧を制御回路４で検出可能なレベルに設定することができる。例えば、共振キャパシタＣ２０の電位が１５００Ｖである場合でも、検出電圧が５Ｖになるように分圧比を設定することができる。
【００４９】
制御回路４は、極性反転回路１２の各スイッチＱ１２〜Ｑ１５のオン・オフ制御を行う。なお、制御回路４は、例えば、マイクロコンピュータなどを主構成要素としている。また、各スイッチング素子Ｑ１２〜Ｑ１５の制御は、制御回路４から各スイッチング素子Ｑ１２〜Ｑ１５にＰＷＭ信号を与えることによって行われる。
【００５０】
ここで、高圧放電灯は、絶縁破壊を起こした後に、グロー放電を経てアーク放電が開始され、その後に発光管内の温度が均一化されて安定した状態となった時点でランプ電圧がほぼ一定になるという特性を有する。したがって、高圧放電灯を点灯させるためには絶縁破壊を生じさせる必要がある。
【００５１】
そのため、制御回路４は、始動モードと、点灯モードとの２つの動作モードを有している。
【００５２】
点灯モードでは、制御回路４は、スイッチＱ１２，Ｑ１５がオン、スイッチＱ１３，Ｑ１４がオフになった状態（第１の状態）と、スイッチＱ１２，Ｑ１５がオフ、スイッチＱ１３，Ｑ１４がオンになった状態（第２の状態）とが交互に入れ替わるように、各スイッチＱ１２〜Ｑ１５を制御する。これによって、極性反転回路１２の出力端Ｐ１，Ｐ２間に矩形波電圧が印加される。ここで、当該矩形波電圧の周波数は、第１の状態と第２の状態とが入れ替わる時間によって決定される。この点灯モードにおいては、矩形波電圧の周波数は、例えば、１００Ｈｚ程度に設定される。
【００５３】
一方、始動モードでは、制御回路４は、電圧検出回路３の検出結果に基づいて共振回路２の出力電圧が放電灯Ｌａの始動電圧を越えるように点灯回路１の矩形波電圧の周波数を設定する。ここで、制御回路４は、矩形波電圧の周波数が目標周波数に近付くように、所定の周波数範囲内で矩形波電圧の周波数を変化させる。本実施形態では、制御回路４は、矩形波電圧の周波数を高周波側から低周波側に変化させていき、共振回路２の出力電圧が放電灯Ｌａの始動電圧を越える所定電圧となったところで、矩形波電圧の周波数を固定する。この場合において、上記目標周波数は、共振回路２の共振周波数（上記ＬＣ直列共振回路の共振周波数）である。
【００５４】
以下に、始動モード時の制御回路４の動作を図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、以下では、共振回路２の上記ＬＣ直列共振回路の共振周波数が１００ｋＨｚ、上記所定電圧が３０００Ｖ、共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻数比が１：１、共振キャパシタＣ２０の両端間電圧に対する電圧検出回路３の検出電圧の大きさが１／３００であるとして説明する。また、図２において、（ａ）は共振回路２の出力電圧の時間変化の包絡線を示し、（ｂ）は共振インダクタＣ２０の両端間電圧の時間変化の包絡線を示し、（ｃ）は矩形波電圧の周波数の時間変化を示し、（ｄ）は電圧検出回路３の検出電圧の時間変化を示している。
【００５５】
この例において、矩形波電圧の周波数を変化させる範囲は、上記ＬＣ直列共振回路の共振周波数に基づいて決定される。本実施形態では、矩形波電圧の最大周波数を１２０ｋＨｚ、最小周波数を９５ｋＨｚに設定している。また、共振回路２の共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻数比が１：１である。そのため、共振キャパシタＣ２０の両端間電圧が１５００Ｖになったときに、共振回路２の出力電圧が３０００Ｖになる。そして、共振キャパシタＣ２０の両端間電圧が１５００Ｖであるときには、電圧検出回路３の検出電圧は５Ｖである。よって、制御回路４では、矩形波電圧の周波数を固定するか否かの閾値として、５Ｖを採用している。
【００５６】
したがって、始動モードにおいては、制御回路４は、まず、矩形波電圧の周波数を１２０ｋＨｚに設定する（時刻ｔ１）。以後、制御回路４は、矩形波電圧の周波数を低下させていく。これに伴って、上記ＬＣ直列共振回路の共振電圧および共振回路２の出力電圧は上昇し、また電圧検出回路３の検出電圧も上昇していく。
【００５７】
そして、電圧検出回路３の検出電圧が５Ｖになると（時刻Ｔ２）、制御回路４は、矩形波電圧の周波数を固定する（図２（ｃ）では１０５ｋＨｚに固定している）。これによって、共振回路２の出力電圧が３０００Ｖに維持される。以後、時刻ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ５、ｔ６…と同様の動作が繰り替えされる。そして、放電灯Ｌａが点灯した後には、制御回路４は、始動モードから点灯モードに移行する。なお、放電灯Ｌａが点灯しているか否かの判断は、例えば、抵抗Ｒ１１によって検出した放電灯Ｌａのランプ電流を利用して行うことができる。このような点は、従来周知の事項であるから説明を省略する。
【００５８】
以上述べたように、本実施形態の放電灯点灯装置では、共振回路２を構成する共振インダクタＴ２０としてオート・トランスを用い、この共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃに共振キャパシタＣ２０を接続している。そのため、共振インダクタＴ２０の両端間には、分路巻線（極性反転回路１２の第１の出力端Ｐ１に接続された共振インダクタＴ２０の一端部と中間タップｎｃとの間の巻線）となる１次巻線ｎ１の両端間の電圧を、１次巻線ｎ１と直列巻線（放電灯Ｌａに接続された共振インダクタＴ２０の他端部と中間タップｎｃとの間の巻線）である２次巻線ｎ２との巻数比に応じて昇圧した電圧が発生する。つまり、共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻数比を調整することで、共振回路２の出力電圧を設定することができる。
【００５９】
したがって、本実施形態の放電灯点灯装置によれば、共振キャパシタＣ２０の両端間の電圧は、実際に放電灯Ｌａに与えられる共振回路２の出力電圧よりも低くなる。よって、共振回路２の出力電圧を維持しつつも電圧検出回路３で検出する電位を低くすることができる。そのため、電圧検出回路３を構成する電気部品として高耐圧のものを使用したり、電気部品の数を増やしたりする必要がなくなる。これによって、放電灯Ｌａの始動性を向上することができる。したがって、放電灯Ｌａの始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。特に、オート・トランスは、絶縁型のトランスに比べて小型化が容易であるという利点がある。
【００６０】
また、上述したように、オート・トランスよりなる共振インダクタＴ２０で昇圧した電圧を放電灯Ｌａに与えることができるから、極性反転回路１２に入力する直流電圧（ダウンコンバータ回路１１の出力電圧）を高くしなくて済む。そのため、極性反転回路１２に高耐圧の回路部品、例えば、スイッチＱ１２〜Ｑ１５に高耐圧のスイッチング素子を用いなくて済み、またロスの増大も防止できる。
【００６１】
なお、上記の例では、共振インダクタＣ２０の１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻線比が１：１である場合を例示しているが、これに限定する趣旨ではない。
【００６２】
ところで、上述したように、制御回路４は、矩形波電圧の周波数が目標周波数に近付くように、所定の周波数範囲内で矩形波電圧の周波数を変化させる。ここで、上記の例では、上記目標周波数を、共振回路２の共振周波数に設定している。しかしながら、当該目標周波数は、共振回路２の共振周波数の奇数分の１の周波数であってもよい。例えば、共振回路２の共振周波数が３００ｋＨｚである場合には、その３分の１である１００ｋＨｚを上記目標周波数とすることができる。この場合、例えば、上記の例と同様に、矩形波電圧の最大周波数を１２０ｋＨｚ、最小周波数を９５ｋＨｚに設定することができる。
【００６３】
このようにすれば、共振回路２の共振周波数近傍の共振カーブとほぼ同様のカーブを利用することができる。そのため、矩形波電圧の周波数を低くしながらも、放電灯Ｌａに与える電圧（共振回路２の出力電圧）を確保することができる。さらに、共振回路２の共振インダクタＴ２０のインダクタンス値を小さくすることができるから、小型化および低コスト化を図ることができる。なお、上記目標周波数は、共振回路２の共振周波数の３分の１に限定されず、５分の１や、７分の１などの奇数分の１であればよく、また奇数分の１した値に近い値であってもよい。
【００６４】
なお、図１に示す例では、極性反転回路１２は、フルブリッジ回路（フルブリッジ形のインバータ回路）であるが、図３に示すような、ハーフブリッジ回路（ハーフブリッジ形のインバータ回路）であってもよい。なお、図３では、図面の簡略化のため、交流電源ＡＣおよびＰＦＣ回路１０を直流電源ＤＣとして図示している。また、図３に示す放電灯点灯装置では、極性反転回路１２のみが図１に示すものと異なっているから、同様のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図３に示す極性反転回路１２は、スイッチＱ１２，Ｑ１３と、キャパシタＣ１５，Ｃ１６とで構成されている。この極性反転回路１２では、スイッチＱ１２，Ｑ１３よりなる直列回路と、キャパシタＣ１５，Ｃ１６よりなる直列回路がそれぞれキャパシタＣ１４に並列接続されている。図３に示す放電灯点灯装置であっても、図１に示す放電灯点灯装置と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
以上述べた本実施形態の放電灯点灯装置は、ダウンライトや、スポットライトなどの照明器具に利用することができる。このような照明器具（図示せず）は、本実施形態の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯Ｌａが装着される器具本体（図示せず）とを備えている。このような照明器具によれば、放電灯Ｌａの始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。また、本実施形態の放電灯点灯装置は、プロジェクタにも利用することができる。このようなプロジェクタ（図示せず）は、本実施形態の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置により点灯される放電灯Ｌａが装着されるプロジェクタ本体（図示せず）とを備えている。このようなプロジェクタによれば、放電灯Ｌａの始動性を確保しながらも小型化および低コスト化を図ることができる。勿論、後述する実施形態２〜４の放電灯点灯装置も同様に照明器具やプロジェクタに利用することができる。
【００６７】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置では、図４に示すように、主として、点灯回路１と制御回路４が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態の他の構成については実施形態１と同様であるから、同様のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
本実施形態における点灯回路１は、ダウンコンバータ回路１１（図１参照）の代わりに、降圧インダクタＬ１２と、降圧キャパシタＣ１７とを有している点で実施形態１と異なっている。なお、本実施形態における点灯回路１は、実施形態１と同様に、ＰＦＣ回路１０と、極性反転回路１２とは有している。ただし、図４では、図面の簡略化のため、交流電源ＡＣおよびＰＦＣ回路１０を直流電源ＤＣとして図示している。
【００６９】
極性反転回路１２は、実施形態１と同様に、４つのスイッチＱ１２〜Ｑ１５で構成されている。ここで、降圧インダクタＬ１２は、極性反転回路１２の出力端Ｐ２と放電灯Ｌａの電極（出力端Ｐ２に電気的に接続される電極）との間に挿入されている。また、降圧キャパシタＣ１７は、降圧インダクタＬ１２と放電灯Ｌａとの接続点と極性反転回路１２の出力端Ｐ１との間に挿入されている。
【００７０】
すなわち、本実施形態における点灯回路１では、スイッチＱ１２〜Ｑ１５と、降圧インダクタＬ１２と、降圧キャパシタＣ１７とによって、降圧チョッパ回路が構成されている。
【００７１】
本実施形態における共振回路２は、実施形態１と同様に、オート・トランスよりなる共振インダクタＴ２０と、共振キャパシタＣ２０とを有している。共振インダクタＴ２０は、極性反転回路１２の出力端Ｐ１と放電灯Ｌａの電極（出力端Ｐ１に電気的に接続される電極）との間に挿入されている。共振キャパシタＣ２０は、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと直流電源ＤＣの負極との間に挿入されている。なお、電圧検出回路３のキャパシタＣ３０の一端は、実施形態１と同様に共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃに接続されている。
【００７２】
本実施形態における制御回路４は、実施形態１と同様に、始動モードと点灯モードとを動作モードとして有している。しかしながら、本実施形態における制御回路４では、点灯モードにおけるスイッチＱ１２〜Ｑ１５の制御内容が実施形態１とは異なっている。なお、始動モードにおけるスイッチＱ１２〜Ｑ５の制御内容は実施形態１と同様である。
【００７３】
以下に、本実施形態における制御回路４の動作について図５を参照して説明する。図５において、（ａ）は放電灯Ｌａの両電極間に印加される電圧（ランプ電圧）の時間変化を示し、（ｂ）は放電灯Ｌａのランプ電流の時間変化を示している。また図５において、（ｃ）〜（ｆ）それぞれはスイッチＱ１２〜Ｑ１５それぞれのオン・オフの時間変化を示している。
【００７４】
本実施形態における制御回路４は、点灯モードにおいては、スイッチＱ１２をオン、スイッチＱ１３，Ｑ１４をオフにした状態でスイッチＱ１５を所定周波数でオン・オフする制御（第１の制御）と、スイッチＱ１４をオン、スイッチＱ１２，Ｑ１５をオフにした状態でスイッチＱ１３を所定周波数でオン・オフする制御（第２の制御）とを交互に行う。これによって、放電灯Ｌａの電極間に矩形波電圧を印加する。なお、上記所定周波数は、矩形波電圧の周波数よりも高い周波数である。例えば、矩形波電圧の周波数が数百Ｈｚであるときには、上記所定周波数は数百Ｈｚ〜数十ｋＨｚに設定される。
【００７５】
本実施形態における点灯回路１には、上述したように、降圧インダクタＬ１２と降圧キャパシタＣ１７が備えられている。そのため、上記第１の制御では、スイッチＱ１５と、降圧インダクタＬ１２と、降圧キャパシタＣ１７とによって、降圧チョッパ回路が構成される。このときの矩形波電圧の電圧値は、スイッチＱ１５のオン・オフの周波数に応じて増減する。一方、上記第２の制御では、スイッチＱ１３と、降圧インダクタＬ１２と、降圧キャパシタＣ１７とによって、降圧チョッパ回路が構成される。このときの矩形波電圧の電圧値は、スイッチＱ１３のオン・オフの周波数に応じて増減する。
【００７６】
すなわち、本実施形態における点灯回路１では、極性反転回路１２の一部（スイッチＱ１３，Ｑ１５）を、降圧チョッパ回路に兼用しているのである。
【００７７】
したがって、本実施形態の放電灯点灯装置によれば、実施形態１と同様の効果に加えて、極性反転回路１２と別に降圧チョッパ回路（ダウンコンバータ回路１１）等を設ける必要がなくなるから、回路規模を小さくすることができ、さらなる小型化および低コスト化を図ることが可能になる。なお、図４では、共振キャパシタＣ２０は、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと直流電源ＤＣの負極との間に挿入されている。しかしながら、共振キャパシタＣ２０が、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと直流電源ＤＣの正極との間に挿入されるように構成してもよい。
【００７８】
ところで、図６は、本実施形態の別の放電灯点灯装置を示している。図６に示す点灯回路１は、ダウンコンバータ回路１１の代わりに、降圧インダクタＬ１３と、第１の降圧キャパシタＣ１８と、第２の降圧キャパシタＣ１９とを有している点で実施形態１と異なっている。なお、図６に示す点灯回路１は、実施形態１と同様に、ＰＦＣ回路１０と、極性反転回路１２とは有している。ただし、図６では、図面の簡略化のため、交流電源ＡＣおよびＰＦＣ回路１０を直流電源ＤＣとして図示している。
【００７９】
極性反転回路１２は、実施形態１と同様に、４つのスイッチＱ１２〜Ｑ１５で構成されている。ここで、降圧インダクタＬ１３は、極性反転回路１２の出力端Ｐ２と放電灯Ｌａの電極（出力端Ｐ２に電気的に接続される電極）との間に挿入されている。また、第１の降圧キャパシタＣ１８は、降圧インダクタＬ１３と放電灯Ｌａとの接続点と直流電源ＤＣの正極との間に挿入され、第２の降圧キャパシタＣ１９は、上記接続点（降圧インダクタＬ１３と放電灯Ｌａとの接続点）と直流電源ＤＣの負極との間に挿入されている。
【００８０】
すなわち、本実施形態における点灯回路１では、スイッチＱ１２〜Ｑ１５と、降圧インダクタＬ１３と、第１および第２の降圧キャパシタＣ１８，Ｃ１９とによって、降圧チョッパ回路が構成されている。
【００８１】
そして、図６に示す放電灯点灯装置においても、制御回路４は、点灯モードにおいては、上記第１の制御と上記第２の制御とを交互に行うように構成されている。
【００８２】
図６に示す点灯回路１には、上述したように、降圧インダクタＬ１３と、第１および第２の降圧キャパシタＣ１８，Ｃ１９が備えられている。そのため、上記第１の制御時の矩形波電圧の電圧値は、スイッチＱ１５のオン・オフの周波数に応じて増減する。一方、上記第２の制御時の矩形波電圧の電圧値は、スイッチＱ１３のオン・オフの周波数に応じて増減する。つまり、図６に示す点灯回路１においても、図４に示すものと同様に、極性反転回路１２の一部（スイッチＱ１３，Ｑ１５）を、降圧チョッパ回路に兼用している。
【００８３】
そのため、図６に示す放電灯点灯装置によれば、実施形態１と同様の効果に加えて、極性反転回路１２と別に降圧チョッパ回路（ダウンコンバータ回路１１）等を設ける必要がなくなるから、回路規模を小さくすることができ、さらなる小型化および低コスト化を図ることが可能になる。
【００８４】
（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置では、図７に示すように、主として共振回路２が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態の他の構成については実施形態１と同様であるから、同様のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本実施形態における共振回路２は、実施形態１と同様に、共振インダクタＴ２０と、共振キャパシタＣ２０とで構成されている。しかし、本実施形態における共振キャパシタＣ２０は、複数（図示例では２つ）のキャパシタＣ２１，Ｃ２２の直列回路である。
【００８６】
そして、本実施形態では、電圧検出回路３のキャパシタＣ３０の一端が、中間タップｎｃではなく、キャパシタＣ２１とキャパシタＣ２２との間に接続されている。よって、本実施形態における電圧検出回路３では、キャパシタＣ２１とキャパシタＣ２２との間の電位を、共振キャパシタＣ２０の電位として検出する。すなわち、電圧検出回路３は、複数のキャパシタＣ２１，Ｃ２２のうちのいずれか１つの電位に基づいて共振回路２の出力電圧を検出する。
【００８７】
ここで、キャパシタＣ２１，Ｃ２２間の電位は、共振キャパシタＣ２０の両端間電圧と、各キャパシタＣ２１，Ｃ２２の静電容量によって決定される。例えば、共振インダクタＴ２０の１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻数比が１：１である場合に、共振回路２の出力電圧が３０００Ｖであるときには、共振キャパシタＣ２０の両端間電圧は１５００Ｖとなる。このとき、キャパシタＣ２１とキャパシタＣ２２との静電容量の比が１：１であれば、各キャパシタＣ２１，Ｃ２２の両端間電圧はそれぞれ７５０Ｖとなる。そのため、電圧検出回路３で検出する電位を、共振回路２の出力電圧の１／４に相当する電位とすることができる。
【００８８】
以上述べたように、本実施形態の放電灯点灯装置によれば、共振キャパシタＣ２０が単一のキャパシタよりなる場合（実施形態１に示す場合）に比べて、電圧検出回路３で検出する電位をさらに低くすることができる。そのため、電圧検出回路３としてより低耐圧のものを採用することが可能になる。よって、さらなる小型化および低コスト化を図ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、キャパシタＣ２１とキャパシタＣ２２との静電容量の比が１：１である場合を例示しているが、これに限定する趣旨ではない。また、共振キャパシタ２０は、２つのキャパシタＣ２１，Ｃ２２ではなく、さらに多くのキャパシタの直列回路により構成されていてもよい。さらに、本実施形態の技術的思想は、実施形態２にも適用することができる。
【００９０】
（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置では、図８に示すように、主として共振回路２が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態の他の構成については実施形態１と同様であるから、同様のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
本実施形態における共振回路２は、２つの共振インダクタＴ２０，Ｔ２１と、１つの共振キャパシタＣ２０とで構成されている。一方の共振インダクタＴ２０は、極性反転回路１２の第１の出力端Ｐ１と放電灯Ｌａの一方の電極との間に挿入されている。他方の共振インダクタＴ２１は、極性反転回路１２の第２の出力端Ｐ２と放電灯Ｌａの他方の電極との間に挿入されている。これら共振インダクタＴ２０，Ｔ２１は、いずれもオート・トランスであり、１次巻線（分路巻線）ｎ１と、２次巻線（直列巻線）ｎ２とが直列的に接続されている。また、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との間から中間タップｎｃが引き出されている。そして、共振キャパシタＣ２０は、一方の共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃと、他方の共振インダクタＴ２１の中間タップｎｃとの間に挿入されている。
【００９２】
本実施形態における共振回路２では、各共振インダクタＴ２０，Ｔ２１の１次巻線ｎ１と、共振キャパシタＣ２０とでＬＣ直列共振回路が構成されている。そのため、本実施形態における共振回路２の出力電圧は、共振インダクタＴ２０の両端間の電圧と、共振インダクタＴ２１の両端間の電圧とを加算した電圧に等しい電圧となる。また、各共振インダクタＴ２０，Ｔ２１の両端間の電圧は、１次巻線ｎ１の両端間の電圧を、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２の巻数比（すなわち分路巻線と直列巻線の巻数比）に応じて昇圧した電圧に等しい。そのため、各共振インダクタＴ２０，Ｔ２１の巻数が同じであり、かつその１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との巻数比が１：１であれば、共振インダクタＴ２０の中間タップｎｃの電位の絶対値は、共振回路２の出力電圧の１／４になる。
【００９３】
以上述べたように、本実施形態の放電灯点灯装置によれば、電圧検出回路３で検出する電位をさらに低くすることができる。そのため、電圧検出回路３としてより低耐圧のものを採用することが可能になる。よって、さらなる小型化および低コスト化を図ることができる。なお、本実施形態では、各共振インダクタＴ２０，Ｔ２１の巻数比が１：１である場合を例示しているが、これに限定する趣旨ではない。また、本実施形態の技術的思想は、実施形態２，３にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図２】同上の放電灯点灯装置の始動時の動作説明用の波形図である。
【図３】同上の放電灯点灯装置の他例の回路構成図である。
【図４】実施形態２の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図５】同上の放電灯点灯装置の動作説明用の波形図である。
【図６】同上の放電灯点灯装置の他例の回路構成図である。
【図７】実施形態３の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図８】実施形態４の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図９】従来の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００９５】
１    点灯回路
２    共振回路
３    電圧検出回路
４    制御回路
１２    極性反転回路
Ｌａ    放電灯
ｎｃ    中間タップ
Ｐ１    第１の出力端
Ｐ２    第２の出力端
Ｔ２０    共振インダクタ
Ｃ１７    降圧キャパシタ
Ｃ１８    第１の降圧キャパシタ
Ｃ１９    第２の降圧キャパシタ
Ｃ２０    共振キャパシタ
Ｌ１２    降圧インダクタ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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