(57)【要約】【課題】安価な構成で、回路効率の低下を抑制し、出力電流の立ち上げ時間を短縮することができる点灯装置および、これを用いた照明器具，車載用照明器具を提供する。【解決手段】第１，第２のコンバータ回路１Ａ，１Ｂを形成するＣｕｋコンバータ回路で構成され、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで光源４に出力電流Ｉｏを供給する電力変換回路１と、出力電流Ｉｏを検出する電流検出部３と、スイッチング素子Ｑ１をスイッチング制御しており、出力電流Ｉｏの検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御する制御部２とを備え、制御部２は、出力電流Ｉｏの立ち上げ時におけるスイッチング素子Ｑ１の駆動周波数ｆを、出力電流Ｉｏの定常時における駆動周波数ｆよりも高く設定する。【選択図】図１
2014135176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のインダクタを有し、スイッチング素子がオンされると、直流電源から前記スイッチング素子を介して前記第１のインダクタに電流が流れることで、前記第１のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第１のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、コンデンサに電荷を蓄積する第１のコンバータ回路および、第２のインダクタを有し、前記スイッチング素子がオンされると、前記コンデンサから前記スイッチング素子を介して前記第２のインダクタに電流が流れることで、前記第２のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第２のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、光源に電流を供給する第２のコンバータ回路からなる電力変換回路と、
前記電力変換回路から前記光源に供給される出力電流を検出する電流検出部と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御しており、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記スイッチング素子のオンデューティを設定することで、前記出力電流が目標値となるようにフィードバック制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記出力電流をゼロの状態から前記目標値に向かって増加させる前記出力電流の立ち上げ時における前記スイッチング素子の駆動周波数を、前記出力電流を前記目標値まで増加させた後である前記出力電流の定常時における前記駆動周波数よりも高く設定することを特徴する点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記目標値から前記出力電流を引いた差分値が、第１の閾値以上である場合、前記駆動周波数を第１の周波数に設定し、
前記差分値が、前記第１の閾値以下となる第２の閾値未満である場合、前記駆動周波数を前記第１の周波数より低い第２の周波数に設定することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記第２の閾値は、前記定常時における前記出力電流のバラツキ幅と前記出力電流のリプル幅との和よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の点灯装置。
【請求項４】
前記第２の閾値は、前記第１の閾値と同じ値であることを特徴とする請求項２または３記載の点灯装置。
【請求項５】
前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さく、
前記制御部は、前記差分値が第１の閾値未満かつ前記第２の閾値以上である場合、前記差分値が小さくなるにつれて、前記駆動周波数を前記第１の周波数から前記第２の周波数に向かって一次関数的に減少させることを特徴とする請求項２または３記載の点灯装置。
【請求項６】
前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さく、
前記制御部は、前記差分値が第１の閾値未満かつ前記第２の閾値以上である場合、前記差分値が小さくなるにつれて、前記駆動周波数を減少させる傾きが小さくなるように、前記駆動周波数を前記第１の周波数から前記第２の周波数に向かって減少させることを特徴とする請求項２または３記載の点灯装置。
【請求項７】
前記制御部が起動してからの経過時間をカウントするタイマーを備え、
前記制御部は、
前記経過時間が第３の閾値未満である場合、前記駆動周波数を第１の周波数に設定し、
前記経過時間が前記第３の閾値以上である場合、前記駆動周波数を前記第１の周波数より低い第２の周波数に設定することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項８】
前記電力変換回路は、Ｃｕｋコンバータ回路または変形Ｃｕｋコンバータ回路で構成されることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の点灯装置と、
発光素子で構成され、前記点灯装置から電力が供給される光源と、
前記点灯装置および前記光源が取り付けられる器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１０】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の点灯装置と、
発光素子で構成され、前記点灯装置から電力が供給される光源と、
前記点灯装置および前記光源が取り付けられ、車両に設けられる灯具とを備えることを特徴とする車載用照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯装置および、これを用いた照明器具，車載用照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤの高効率化，高輝度化に伴い、ダウンライト照明，直管型照明，および車両用前照灯などの光源としてＬＥＤの需要が高まってきた。そして、このＬＥＤの急速な普及に伴い、ＬＥＤを点灯させる点灯装置の開発が急務とされている。
【０００３】
また、車載業界においてもＬＥＤ光源を用いた前照灯の点灯装置の開発が盛んに行われており、中でも低コスト化が重要な課題にあげられている。点灯装置の低コスト化のためには、高価な大型トランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバータ方式や、高ビットマイコンを用いた制御を避け、安価なコイル・小型トランスや低ビットマイコンを採用することが手段の一つといえる。
【０００４】
そこで、トランスを使用せずチョークコイルで構成し、入出力電流のリプルが安定するＣｕｋコンバータ回路が注目されている（例えば、特許文献１参照）。図１８に、Ｃｕｋコンバータ回路を用いた点灯装置の回路構成図を示す。
【０００５】
この点灯装置は、電力変換回路１０１，制御部１０２，電流検出部１０３を主構成とし、直流電源Ｅ１０１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１０１からなる光源１０４を点灯させるものである。
【０００６】
電力変換回路１０１は、コンデンサＣ１０１〜コンデンサＣ１０３，インダクタＬ１０１，インダクタＬ１０２，スイッチング素子Ｑ１０１，ダイオードＤ１０１からなるＣｕｋコンバータ回路で構成されている。
【０００７】
コンデンサＣ１０１は、直流電源Ｅ１０１の出力端間に接続されており、直流電源Ｅ１０１から印加される入力電圧Ｖｉの雑音などを低減する。このコンデンサＣ１０１と並列に、インダクタＬ１０１，スイッチング素子Ｑ１０１を順に接続した直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１０１は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、後述する制御部１０２によってスイッチング制御される。また、スイッチング素子Ｑ１０１と並列に、コンデンサＣ１０２，ダイオードＤ１０１を順に接続した直列回路が接続されている。さらに、ダイオードＤ１０１と並列に、コンデンサＣ１０３，インダクタＬ１０２を順に接続した直列回路が接続されている。具体的には、ダイオードＤ１０１のアノードにインダクタＬ１０２が接続され、ダイオードＤ１０１のカソードにコンデンサＣ１０３が接続されている。
【０００８】
そして、上記構成の電力変換回路１０１は、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることで、コンデンサＣ１０３の両端間に、直流電源Ｅ１０１から印加される入力電圧Ｖｉを変換した所望の出力電圧Ｖｏを生成する。なお、電力変換回路１０１は、入力電圧Ｖｉの極性を反転させた出力電圧Ｖｏを生成する。したがって、コンデンサＣ１０３における、ダイオードＤ１０１側が正極となり、インダクタＬ１０２側が負極となる。
【０００９】
コンデンサＣ１０３と並列に、抵抗Ｒ１０１を介して複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１０１からなる光源１０４が接続されている。したがって、電力変換回路１０１の出力電圧Ｖｏが光源１０４に印加されることで、各ＬＥＤ素子Ｌｄ１０１に出力電流Ｉｏが供給されて点灯する。
【００１０】
抵抗Ｒ１０１は、光源１０４に供給される出力電流Ｉｏの検出用抵抗である。電流検出部１０３は、抵抗Ｒ１０１の両端電圧を検出することで出力電流Ｉｏを検出し、出力電流検出値Ｙ（以降、検出値Ｙと略称する）を制御部１０２に出力する。
【００１１】
制御部１０２は、入力電圧検知部１２１，駆動信号設定部１２２，駆動信号発信部１２３，コンパレータ１２４を有するマイコンで構成されている。そして、制御部１０２は、検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御する。
【００１２】
入力電圧検知部１２１は、電力変換回路１０１の入力端に接続されており、直流電源Ｅ１０１から印加される入力電圧Ｖｉを検出する。
【００１３】
コンパレータ１２４は、反転入力端子に検出値Ｙが入力され、非反転入力端子に出力電流Ｉｏの指令値Ｘ（目標値に相当）が入力される。そして、コンパレータ１２４は、指令値Ｘから検出値Ｙを減算した値を、駆動信号設定部１２２に出力する。
【００１４】
駆動信号設定部１２２は、コンパレータ１２４の出力に基づいて、スイッチング素子Ｑ１のオンデューティを設定する。
【００１５】
駆動信号発信部１２３は、駆動信号をスイッチング素子Ｑ１０１に出力することで、スイッチング素子Ｑ１０１をオン・オフ駆動している。スイッチング素子Ｑ１０１（駆動信号）の駆動周波数ｆは、予め所定値に設定されている。また、スイッチング素子Ｑ１０１（駆動信号）のオンデューティは、駆動信号設定部１２２によって設定される。
【００１６】
このように、制御部１０２は、検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御する。
【００１７】
次に、電力変換回路１０１の動作について説明する。
【００１８】
まず、スイッチング素子Ｑ１０１がオンされると、直流電源Ｅ１０１‐インダクタＬ１０１‐スイッチング素子Ｑ１０１‐直流電源Ｅ１０１の閉回路に電流が流れることで、インダクタＬ１０１にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ１０１がオフされると、インダクタＬ１０１に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、インダクタＬ１０１‐コンデンサＣ１０２‐ダイオードＤ１０１‐直流電源Ｅ１０１‐インダクタＬ１０１の閉回路に電流が流れることで、コンデンサＣ１０２に電荷が蓄積される。このように、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることによって、コンデンサＣ１０２の両端電圧が、直流電源Ｅ１０１の入力電圧Ｖｉよりも高い電圧に昇圧される。
【００１９】
そして、次にスイッチング素子Ｑ１０１がオンされると、上記動作で電荷が蓄積されたコンデンサＣ１０２が電源となり、コンデンサＣ１０２の蓄積電荷が放出される。このとき、コンデンサＣ１０２‐スイッチング素子Ｑ１０１‐コンデンサＣ１０３‐インダクタＬ１０２‐コンデンサＣ１０２の閉回路に電流が流れることで、コンデンサＣ１０３に電荷が蓄積されると共に、インダクタＬ１０２にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ１０１がオフされると、インダクタＬ１０２に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、インダクタＬ１０２に逆起電力が発生し、スイッチング素子Ｑ１０１のオン時の電流方向を維持するように、インダクタＬ１０２‐ダイオードＤ１０１‐コンデンサＣ１０３‐インダクタＬ１０２の閉回路に電流が流れる。このように、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることによって、コンデンサＣ１０３の両端電圧（出力電圧Ｖｏ）は、コンデンサＣ１０２の両端電圧よりも低い電圧に降圧される。なお、コンデンサＣ１０３の両端間に生成される出力電圧Ｖｏが、直流電源Ｅ１０１の入力電圧Ｖｉより高いか低いかは、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御（オンデューティ，駆動周波数ｆ）や回路定数によって設定される。
【００２０】
このように、電力変換回路１０１は、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることによって、入力電圧Ｖｉを昇圧または降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源１０４に印加することで光源１０４を点灯させる。
【００２１】
また、スイッチング素子のオフ時にも電源のエネルギーを有効に活用でき、フライバックコンバータ回路と比べてトランスを小型化することができる変形Ｃｕｋコンバータ回路も注目されている。図１９に、変形Ｃｕｋコンバータ回路を用いた点灯装置の回路構成図を示す。なお、図１８の点灯装置と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
この点灯装置は、電力変換回路２０１，制御部１０２，電流検出部１０３を主構成とし、直流電源Ｅ１０１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１０１からなる光源１０４を点灯させるものである。
【００２３】
電力変換回路２０１は、コンデンサＣ２０１〜コンデンサＣ２０３，トランスＴ２０１，インダクタＬ２０３，スイッチング素子Ｑ２０１，ダイオードＤ２０１からなる変形Ｃｕｋコンバータ回路で構成されている。
【００２４】
コンデンサＣ２０１は、直流電源Ｅ１０１の出力端間に接続されており、直流電源Ｅ１０１から印加される入力電圧Ｖｉの雑音などを低減する。このコンデンサＣ２０１と並列に、トランスＴ２０１の一次巻線Ｌ２０１，スイッチング素子Ｑ２０１を順に接続した直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ２０１は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、制御部１０２によってスイッチング制御される。また、スイッチング素子Ｑ２０１と並列に、コンデンサＣ２０２，トランスＴ２０１の二次巻線Ｌ２０２，ダイオードＤ２０１を順に接続した直列回路が接続されている。さらに、二次巻線Ｌ２０２，ダイオードＤ２０１の直列回路と並列に、コンデンサＣ２０３，インダクタＬ２０３を順に接続した直列回路が接続されている。具体的には、ダイオードＤ２０１のカソードがコンデンサＣ２０３に接続され、二次巻線Ｌ２０２がインダクタＬ２０３に接続されている。
【００２５】
そして、上記構成の電力変換回路２０１は、スイッチング素子Ｑ２０１がオン・オフ駆動されることで、コンデンサＣ２０３の両端間に、直流電源Ｅ１０１から印加される入力電圧Ｖｉを変換した所望の出力電圧Ｖｏを生成する。なお、電力変換回路２０１は、入力電圧Ｖｉの極性を反転させた出力電圧Ｖｏを生成する。したがって、コンデンサＣ２０３におけるダイオードＤ２０１側が正極となり、インダクタＬ２０３側が負極となる。
【００２６】
コンデンサＣ２０３と並列に、抵抗Ｒ１０１を介して、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１０１からなる光源１０４が接続されている。したがって、電力変換回路２０１の出力電圧Ｖｏが光源１０４に印加されることで、各ＬＥＤ素子Ｌｄ１０１に出力電流Ｉｏが供給されて点灯する。
【００２７】
制御部１０２，電流検出部１０３は、図１８を用いて説明した点灯装置と同様の構成であるので、説明を省略する。
【００２８】
次に、電力変換回路２０１の動作について説明する。
【００２９】
まず、スイッチング素子Ｑ２０１がオンされると、直流電源Ｅ１０１‐一次巻線Ｌ２０１‐スイッチング素子Ｑ２０１‐直流電源Ｅ１０１の閉回路に電流が流れることで、トランスＴ２０１にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ２０１がオフされると、トランスＴ２０１に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、二次巻線Ｌ２０２‐ダイオードＤ２０１‐直流電源Ｅ１０１‐一次巻線Ｌ２０１‐コンデンサＣ２０２‐二次巻線Ｌ２０２の閉回路に電流が流れることで、コンデンサＣ２０２に電荷が蓄積される。このように、スイッチング素子Ｑ２０１がオン・オフ駆動されることによって、コンデンサＣ２０２の両端電圧が、直流電源Ｅ１０１の入力電圧Ｖｉよりも高い電圧に昇圧される。
【００３０】
そして、次にスイッチング素子Ｑ２０１がオンされると、上記動作で電荷が蓄積されたコンデンサＣ２０２が電源となり、コンデンサＣ２０２の蓄積電荷が放出される。このとき、コンデンサＣ２０２‐スイッチング素子Ｑ２０１‐コンデンサＣ２０３‐インダクタＬ２０３‐コンデンサＣ２０２の閉回路に電流が流れることで、コンデンサＣ２０３に電荷が蓄積されると共に、インダクタＬ２０３にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ２０１がオフされると、インダクタＬ２０３に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、インダクタＬ２０３に逆起電力が発生し、スイッチング素子Ｑ２０１のオン時の電流方向を維持するように、インダクタＬ２０３‐二次巻線Ｌ２０２‐ダイオードＤ２０１‐コンデンサＣ２０３‐インダクタＬ２０３の閉回路に電流が流れる。このように、スイッチング素子Ｑ２０１がオン・オフ駆動されることによって、コンデンサＣ２０３の両端電圧（出力電圧Ｖｏ）は、コンデンサＣ２０２の両端電圧よりも低い電圧に降圧される。なお、コンデンサＣ２０３の両端間に生成される出力電圧Ｖｏが、直流電源Ｅ１０１の入力電圧Ｖｉより高いか低いかは、スイッチング素子Ｑ２０１のスイッチング制御（オンデューティ，駆動周波数ｆ）や回路定数によって設定される。
【００３１】
このように、電力変換回路２０１は、スイッチング素子Ｑ２０１がオン・オフ駆動されることによって、入力電圧Ｖｉを昇圧または降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源１０４に印加することで光源１０４を点灯させる。
【００３２】
そして、上述したＣｕｋコンバータ回路からなる電力変換回路１０１または、変形Ｃｕｋコンバータ回路からなる電力変換回路２０１を用い、さらに、演算速度が遅いが安価な低ビットマイコンからなる制御部１０２を採用することで、点灯装置のコストを削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開２００５−２２４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
しかしながら、上述したＣｕｋコンバータ回路（電力変換回路１０１）または変形Ｃｕｋコンバータ回路（電力変換回路２０１）と、演算速度の遅い低ビットマイコン（制御部１０２）とを組み合わせ、さらに駆動周波数ｆを固定した場合、以下の問題が発生する。図１８に示した点灯装置（電力変換回路１をＣｕｋコンバータ回路で構成）を用いて説明する。
【００３５】
上述したように、制御部１０２は、出力電流Ｉｏの検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御している。したがって、光源１０４を消灯状態（出力電流Ｉｏがゼロ）から定格点灯（出力電流Ｉｏが目標値）させる場合、制御部１０２は、スイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティを増加させることで、出力電流Ｉｏを目標値まで増加させる。
【００３６】
しかし、演算速度が遅い低ビットマイコンで制御部１０２を構成しているため、出力電流Ｉｏのフィードバック制御（オンデューティの更新）が遅い。そのため、出力電流Ｉｏをゼロの状態から目標値に向かって増加させる出力電流Ｉｏの立ち上げ時において、出力電流Ｉｏのオーバーシュートを抑制するために、オンデューティの増加度合いを緩やかにする必要がある。
【００３７】
また、上述したように、スイッチング素子Ｑ１０１がオン・オフ駆動されることで、Ｃｕｋコンバータ回路を構成するコンデンサＣ１０２が充放電を繰り返す。しかし、出力電流Ｉｏの立ち上げ時は、スイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティが低いため、コンデンサＣ１０２から入力側チョークコイル（インダクタＬ１０１）に向かって電流が流れる、すなわち逆流が発生する。この逆流によって出力電流Ｉｏが増加しなくなる期間（以降、停滞期間ＴＡと称す）が発生する。図２０（ａ）に、出力電流Ｉｏの立ち上げ時における出力電流Ｉｏの波形図を示す。図２０（ａ）に示すように、出力電流Ｉｏの停滞期間ＴＡによって、出力電流Ｉｏの立ち上がり波形が段階的になり、結果的に出力電流Ｉｏが定格値（目標値）に達するまでの時間（出力電流Ｉｏの立ち上げ時間）が遅くなる。なお、出力電流Ｉｏが増加する期間を増加期間ＴＢとする
図２０（ｂ）に、出力電流Ｉｏの立ち上げ時におけるインダクタＬ１０１に流れるチョーク電流Ｉｌの波形図を示す。なお、図２０（ｂ）の実線は、増減を繰り返すチョーク電流Ｉｌのピーク値およびボトム値の包絡線を示す。また、図２１（ａ）に、出力電流Ｉｏの停滞期間ＴＡにおける、チョーク電流Ｉｌの拡大波形図を示す。また、図２１（ｂ）に、出力電流Ｉｏが増加期間ＴＢにおけるチョーク電流Ｉｌの拡大波形図を示す。
【００３８】
インダクタＬ１０１に流れるチョーク電流Ｉｌは、スイッチング素子Ｑ１０１がオンしているオン期間Ｔｏｎにおいて増加し、スイッチング素子Ｑ１０１がオフしているオフ期間Ｔｏｆｆにおいて低減する。
【００３９】
ここで、出力電流Ｉｏの立ち上げ時は、オンデューティが小さいため、チョーク電流Ｉｌが不連続モードとなる。したがって、オフ期間Ｔｏｆｆにおいて、チョーク電流Ｉｌが低減してゼロになった以降もスイッチング素子Ｑ１０１のオフ状態が継続する。このとき、寄生容量とインダクタＬ１０１のインダクタンスとによって、チョーク電流Ｉｌがゼロを境にして自由振動（発振）する。このチョーク電流Ｉｌの発振によって、チョーク電流Ｉｌが負、すなわちコンデンサＣ１０２からインダクタＬ１０１に向かって電流が流れる（逆流する）タイミングが発生する。
【００４０】
インダクタＬ１０１は、チョーク電流Ｉｌが正であるときに正のエネルギーが蓄積される。したがって、図２１（ｂ）に示すように、チョーク電流Ｉｌが正のタイミングでスイッチング素子Ｑ１０１がターンオンした場合、スイッチング素子Ｑ１０１のターンオフ時におけるチョーク電流Ｉｌの値が高く、インダクタＬ１０１に蓄積されるエネルギーも大きくなる。
【００４１】
しかし、図２１（ａ）に示すように、チョーク電流Ｉｌが負（逆流している）のタイミングでスイッチング素子Ｑ１０１がターンオンした場合、オン期間Ｔｏｎにおけるチョーク電流Ｉｌが正となる期間が短くなる。したがって、スイッチング素子Ｑ１０１のターンオフ時におけるチョーク電流Ｉｌの値が低くなる。これにより、インダクタＬ１０１に蓄積されるエネルギーが小さくなる。すなわち、チョーク電流Ｉｌが負のタイミングでスイッチング素子Ｑ１０１がターンオンした場合、インダクタＬ１０１に蓄積されるエネルギーが小さいので、出力電流Ｉｏの増加が停滞する。
【００４２】
また、図２０（ｂ）に示すように、出力電流Ｉｏが定格値付近では、スイッチング素子Ｑ１０１のオンデューティが増加することによってチョーク電流Ｉｌが連続モードとなるので、チョーク電流Ｉｌが負となるタイミングは発生しない。
【００４３】
以上より、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間が遅くなる原因は、チョーク電流Ｉｌの不連続モード時において、チョーク電流Ｉｌが負のタイミングでスイッチング素子Ｑ１０１がターンオンすることにある。
【００４４】
上記問題を解決する方法として、コンパレータを用いてチョーク電流Ｉｌがゼロとなるタイミングを検出し、スイッチング素子Ｑ１０１の駆動周波数ｆを制御して、チョーク電流Ｉｌが臨界モードとなるように制御する方法が考えられる。この方法によって、チョーク電流Ｉｌの逆流が発生しなくなり、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間を大幅に改善することが可能となる。しかし、制御が複雑化するので、演算処理性能の低い安価なマイコンを用いる場合、他の機能を削る必要がある。また、外付けで回路を構成するとコストが上がるという問題がある。
【００４５】
また、駆動周波数ｆを高く設定し、連続モードに遷移するまでの時間を短くする方法が考えられる。図２２（ａ）に、駆動周波数ｆが低く、オン期間Ｔｏｎが短い場合におけるチョーク電流Ｉｌの波形図を示す。また、図２２（ｂ）に、駆動周波数ｆが低く、オン期間Ｔｏｎが長い場合におけるチョーク電流Ｉｌの波形図を示す。また、図２２（ｃ）に、駆動周波数ｆが高く、オン期間Ｔｏｎが短い場合におけるチョーク電流Ｉｌの波形図を示す。図２２（ｄ）に、駆動周波数ｆが高く、オン期間Ｔｏｎが長い場合におけるチョーク電流Ｉｌの波形図を示す。なお、図２２（ａ）（ｂ）におけるスイッチング周期（＝１／駆動周波数ｆ）をＴ１０１、図２２（ｃ）（ｄ）におけるスイッチング周期をＴ１０２（＜Ｔ１０１）とする。また、図２２（ａ）（ｃ）におけるオン期間をＴｏｎ１０１、図２２（ｂ）（ｄ）におけるオン期間をＴｏｎ１０２（＞Ｔｏｎ１０１）とする。
【００４６】
例えば、出力電流Ｉｏの立ち上げ時において、オン期間をＴｏｎ１０１（例えば１．０μｓ）からＴｏｎ１０２（例えば１．５μｓ）まで増加させる（オンデューティを増加させる）とする。このとき、駆動周波数ｆを低く設定している場合（スイッチング周期Ｔ１０１）、オン期間をＴｏｎ１０２まで増加させてもチョーク電流Ｉｌは不連続モードとなっている（図２２（ａ）（ｂ）参照）。一方、駆動周波数ｆを高く設定している場合（スイッチング周期Ｔ２０２）、オン期間をＴｏｎ１０２まで増加させることでチョーク電流Ｉｌが連続モードとなる（図２２（ｃ）（ｄ）参照）。
【００４７】
したがって、駆動周波数ｆを高く設定することで、出力電流Ｉｏの立ち上げ時において、オン期間Ｔｏｎの増加量が少なくても、チョーク電流Ｉｌを不連続モードから連続モードに遷移させることができる。すなわち、駆動周波数ｆを高く設定することで、連続モードに遷移するまでの時間を短くすることができ、結果的に出力電流Ｉｏの立ち上げ時間を短くすることができる。しかし、駆動周波数ｆを高く設定した場合、スイッチング素子Ｑ１０１のスイッチングロスが増加し、回路効率が低下するという問題がある。
【００４８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価な構成で、回路効率の低下を抑制し、出力電流の立ち上げ時間を短縮することができる点灯装置および、これを用いた照明器具，車載用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】
【００４９】
本発明の点灯装置は、第１のインダクタを有し、スイッチング素子がオンされると、直流電源から前記スイッチング素子を介して前記第１のインダクタに電流が流れることで、前記第１のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第１のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、コンデンサに電荷を蓄積する第１のコンバータ回路および、第２のインダクタを有し、前記スイッチング素子がオンされると、前記コンデンサから前記スイッチング素子を介して前記第２のインダクタに電流が流れることで、前記第２のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第２のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、光源に電流を供給する第２のコンバータ回路からなる電力変換回路と、前記電力変換回路から前記光源に供給される出力電流を検出する電流検出部と、前記スイッチング素子をスイッチング制御しており、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記スイッチング素子のオンデューティを設定することで、前記出力電流が目標値となるようにフィードバック制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記出力電流をゼロの状態から前記目標値に向かって増加させる前記出力電流の立ち上げ時における前記スイッチング素子の駆動周波数を、前記出力電流を前記目標値まで増加させた後である前記出力電流の定常時における前記駆動周波数よりも高く設定することを特徴する。
【００５０】
この点灯装置において、前記制御部は、前記目標値から前記出力電流を引いた差分値が、第１の閾値以上である場合、前記駆動周波数を第１の周波数に設定し、前記差分値が、前記第１の閾値以下となる第２の閾値未満である場合、前記駆動周波数を前記第１の周波数より低い第２の周波数に設定することが好ましい。
【００５１】
この点灯装置において、前記第２の閾値は、前記定常時における前記出力電流のバラツキ幅と前記出力電流のリプル幅との和よりも大きいことが好ましい。
【００５２】
この点灯装置において、前記第２の閾値は、前記第１の閾値と同じ値であることが好ましい。
【００５３】
この点灯装置において、前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さく、前記制御部は、前記差分値が第１の閾値未満かつ前記第２の閾値以上である場合、前記差分値が小さくなるにつれて、前記駆動周波数を前記第１の周波数から前記第２の周波数に向かって一次関数的に減少させることが好ましい。
【００５４】
この点灯装置において、前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さく、前記制御部は、前記差分値が第１の閾値未満かつ前記第２の閾値以上である場合、前記差分値が小さくなるにつれて、前記駆動周波数を減少させる傾きが小さくなるように、前記駆動周波数を前記第１の周波数から前記第２の周波数に向かって減少させることが好ましい。
【００５５】
この点灯装置において、前記制御部が起動してからの経過時間をカウントするタイマーを備え、前記制御部は、前記経過時間が第３の閾値未満である場合、前記駆動周波数を第１の周波数に設定し、前記経過時間が前記第３の閾値以上である場合、前記駆動周波数を前記第１の周波数より低い第２の周波数に設定することが好ましい。
【００５６】
この点灯装置において、前記電力変換回路は、Ｃｕｋコンバータ回路または変形Ｃｕｋコンバータ回路で構成されることが好ましい。
【００５７】
本発明の照明器具は、第１のインダクタを有し、スイッチング素子がオンされると、直流電源から前記スイッチング素子を介して前記第１のインダクタに電流が流れることで、前記第１のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第１のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、コンデンサに電荷を蓄積する第１のコンバータ回路および、第２のインダクタを有し、前記スイッチング素子がオンされると、前記コンデンサから前記スイッチング素子を介して前記第２のインダクタに電流が流れることで、前記第２のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第２のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、前記光源に電流を供給する第２のコンバータ回路からなる電力変換回路と、前記電力変換回路から前記光源に供給される出力電流を検出する電流検出部と、前記スイッチング素子をスイッチング制御しており、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記スイッチング素子のオンデューティを設定することで、前記出力電流が目標値となるようにフィードバック制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記出力電流をゼロの状態から前記目標値に向かって増加させる前記出力電流の立ち上げ時における前記スイッチング素子の駆動周波数を、前記出力電流を前記目標値まで増加させた後である前記出力電流の定常時における前記駆動周波数よりも高く設定する点灯装置と、発光素子で構成され、前記点灯装置から電力が供給される光源と、前記点灯装置および前記光源が取り付けられる器具本体とを備えることを特徴とする。
【００５８】
本発明の車載用照明器具は、第１のインダクタを有し、スイッチング素子がオンされると、直流電源から前記スイッチング素子を介して前記第１のインダクタに電流が流れることで、前記第１のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第１のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、コンデンサに電荷を蓄積する第１のコンバータ回路および、第２のインダクタを有し、前記スイッチング素子がオンされると、前記コンデンサから前記スイッチング素子を介して前記第２のインダクタに電流が流れることで、前記第２のインダクタにエネルギーが蓄積され、前記スイッチング素子がオフされると、前記第２のインダクタに蓄積されたエネルギーが放出されることで、前記光源に電流を供給する第２のコンバータ回路からなる電力変換回路と、前記電力変換回路から前記光源に供給される出力電流を検出する電流検出部と、前記スイッチング素子をスイッチング制御しており、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記スイッチング素子のオンデューティを設定することで、前記出力電流が目標値となるようにフィードバック制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記出力電流をゼロの状態から前記目標値に向かって増加させる前記出力電流の立ち上げ時における前記スイッチング素子の駆動周波数を、前記出力電流を前記目標値まで増加させた後である前記出力電流の定常時における前記駆動周波数よりも高く設定する点灯装置と、発光素子で構成され、前記点灯装置から電力が供給される光源と、前記点灯装置および前記光源が取り付けられ、車両に設けられる灯具とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５９】
以上説明したように、本発明では、出力電流の立ち上げ時におけるスイッチング素子の駆動周波数を、出力電流の定常時における駆動周波数よりも高く設定することで、安価な構成で、回路効率の低下を抑制し、出力電流の立ち上げ時間を短縮することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態１の点灯装置１０の回路構成図である。
【図２】同上の制御部２の動作フローチャートである。
【図３】（ａ）同上の検出値Ｙの波形図である。（ｂ）同上の差分値Ｚの波形図である。
【図４】同上の出力電流Ｉｏの波形図である。
【図５】同上の出力電流Ｉｏの波形図である。
【図６】（ａ）（ｂ）スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧の波形図である。
【図７】実施形態２の制御部２の動作フローチャートである。
【図８】同上の差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフである。
【図９】同上の出力電流Ｉｏの波形図である。
【図１０】実施形態３の制御部２の動作フローチャートである。
【図１１】同上の差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフである。
【図１２】同上の検出値Ｙの波形図である。
【図１３】実施形態４の制御部２の動作フローチャートである。
【図１４】同上の差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフである。
【図１５】実施形態５の点灯装置１０の回路構成図である。
【図１６】同上の制御部２の動作フローチャートである。
【図１７】同上の出力電流Ｉｏの波形図である。
【図１８】Ｃｕｋコンバータ回路を有する従来の点灯装置の回路構成図である。
【図１９】変形Ｃｕｋコンバータ回路を有する従来の点灯装置の回路構成図である。
【図２０】（ａ）従来の点灯装置の出力電流Ｉｏの波形図である。（ｂ）従来の点灯装置のチョーク電流Ｉｌの波形図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）同上のチョーク電流Ｉｌの拡大波形図である。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）チョーク電流Ｉｌの拡大波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００６２】
（実施形態１）
図１に本実施形態の点灯装置１０の回路構成図を示す。
【００６３】
本実施形態の点灯装置１０は、電力変換回路１，制御部２，電流検出部３を主構成とし、直流電源Ｅ１を入力電源として、複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１（発光素子）からなる光源４を点灯させるものである。
【００６４】
電力変換回路１は、第１のコンバータ回路１Ａと第２のコンバータ回路１Ｂとを形成するＣｕｋコンバータ回路で構成されている。
【００６５】
第１のコンバータ回路１Ａは、コンデンサＣ１，コンデンサＣ２，インダクタＬ１（第１のインダクタ），スイッチング素子Ｑ１，ダイオードＤ１からなる昇圧チョッパ回路で構成される。コンデンサＣ１は、直流電源Ｅ１の出力端間に接続されており、直流電源Ｅ１から印加される入力電圧Ｖｉの雑音などを低減する。このコンデンサＣ１と並列に、インダクタＬ１，スイッチング素子Ｑ１を順に接続した直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されており、後述する制御部２によってスイッチング制御される。また、スイッチング素子Ｑ１と並列に、コンデンサＣ２，ダイオードＤ１を順に接続した直列回路が接続されている。
【００６６】
また、第２のコンバータ回路１Ｂは、コンデンサＣ２，コンデンサＣ３，インダクタＬ２（第２のインダクタ），スイッチング素子Ｑ１，ダイオードＤ１からなる降圧チョッパ回路で構成される。なお、コンデンサＣ２，スイッチング素子Ｑ１，ダイオードＤ１は、第１のコンバータ回路１Ａと第２のコンバータ回路１Ｂとの構成を兼用している。上述したダイオードＤ１と並列に、コンデンサＣ３，インダクタＬ２を順に接続した直列回路が接続されている。具体的には、ダイオードＤ１のアノードにインダクタＬ２が接続され、ダイオードＤ１のカソードにコンデンサＣ３が接続されている。
【００６７】
そして、上記構成の電力変換回路１は、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで、コンデンサＣ３の両端間に、直流電源Ｅ１から印加される入力電圧Ｖｉを変換した所望の出力電圧Ｖｏを生成する。なお、電力変換回路１は、入力電圧Ｖｉの極性を反転させた出力電圧Ｖｏを生成する。したがって、コンデンサＣ３における、ダイオードＤ１側が正極となり、インダクタＬ２側が負極となる。
【００６８】
コンデンサＣ３と並列に、抵抗Ｒ１を介して複数のＬＥＤ素子Ｌｄ１からなる光源４が接続されている。したがって、電力変換回路１の出力電圧Ｖｏが光源４に印加されることで、ＬＥＤ素子Ｌｄ１に出力電流Ｉｏが供給されて点灯する。なお、光源４を構成する発光素子は、ＬＥＤ素子Ｌｄ１に限定するものではなく、有機ＥＬ素子等で構成されていてもよい。
【００６９】
抵抗Ｒ１は、光源４に供給される出力電流Ｉｏの検出用抵抗である。電流検出部３は、抵抗Ｒ１の両端電圧を検出することで出力電流Ｉｏを検出し、出力電流検出値Ｙ（以降、検出値Ｙと略称する）を制御部２に出力する。
【００７０】
制御部２は、入力電圧検知部２１，駆動信号設定部２２，駆動信号発信部２３，コンパレータ２４，コンパレータ２５を有するマイコンで構成されている。そして、制御部２は、検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティＤｏｎを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御する。
【００７１】
入力電圧検知部２１は、電力変換回路１の入力端に接続されており、直流電源Ｅ１から印加される入力電圧Ｖｉを検出する。
【００７２】
コンパレータ２４は、反転入力端子に検出値Ｙが入力され、非反転入力端子に出力電流Ｉｏの指令値Ｘ（目標値に相当）が入力される。そして、コンパレータ２４は、指令値Ｘから検出値Ｙを引いた値（以降、差分値Ｚと称す）を、駆動信号設定部２２に出力する。
【００７３】
また、コンパレータ２５は、反転入力端子に検出値Ｙが入力され、非反転入力端子に指令値Ｘが入力される。そして、コンパレータ２５は、指令値Ｘから検出値Ｙを引いた差分値Ｚを、駆動信号設定部２２に出力する。
【００７４】
そして、駆動信号設定部２２は、コンパレータ２４の出力（差分値Ｚ）に基づいて、駆動信号（スイッチング素子Ｑ１）のオンデューティＤｏｎを設定し、コンパレータ２５の出力（差分値Ｚ）に基づいて、駆動信号（スイッチング素子Ｑ１）の駆動周波数ｆを設定する。
【００７５】
駆動信号発信部２３は、駆動信号をスイッチング素子Ｑ１に出力することで、スイッチング素子Ｑ１をオン・オフ駆動している。
【００７６】
このように、制御部２は、検出値Ｙに基づいてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティＤｏｎ，駆動周波数ｆを設定することで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御する。
【００７７】
次に、電力変換回路１の動作について説明する。
【００７８】
まず、第１のコンバータ回路１Ａの動作について説明する。スイッチング素子Ｑ１がオンされると、直流電源Ｅ１‐インダクタＬ１‐スイッチング素子Ｑ１‐直流電源Ｅ１の閉回路に電流が流れることで、インダクタＬ１にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ１がオフされると、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、インダクタＬ１‐コンデンサＣ２‐ダイオードＤ１‐直流電源Ｅ１‐インダクタＬ１の閉回路に電流が流れることで、コンデンサＣ２に電荷が蓄積される。このように、第１のコンバータ回路１Ａは、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで、直流電源Ｅ１の入力電圧Ｖｉよりも高く昇圧された電圧を、コンデンサＣ２の両端間に生成する。
【００７９】
次に、第２のコンバータ回路１Ｂの動作について説明する。第２のコンバータ回路１Ｂは、第１のコンバータ回路１Ａによって電荷が蓄積されたコンデンサＣ２を電源として動作する。スイッチング素子Ｑ１がオンされると、コンデンサＣ２の蓄積電荷が放出される。このとき、コンデンサＣ２‐スイッチング素子Ｑ１‐コンデンサＣ３‐インダクタＬ２‐コンデンサＣ２の閉回路に電流が流れることで、インダクタＬ２にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子Ｑ１がオフされると、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギーが放出される。このとき、インダクタＬ２に逆起電力が発生し、スイッチング素子Ｑ１のオン時における電流方向を維持するように、インダクタＬ２‐ダイオードＤ１‐コンデンサＣ３‐インダクタＬ２の閉回路に電流が流れる。このように、第２のコンバータ回路１Ｂは、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで、コンデンサＣ２の両端電圧よりも低く降圧された電圧（出力電圧Ｖｏ）を、コンデンサＣ３の両端間に生成する。なお、コンデンサＣ３の両端間に生成される出力電圧Ｖｏが、直流電源Ｅ１の入力電圧Ｖｉより高いか低いかは、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御（オンデューティＤｏｎ，駆動周波数ｆ）や回路定数によって設定される。
【００８０】
このように、電力変換回路１は、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることによって、入力電圧Ｖｉを昇圧または降圧した出力電圧Ｖｏを生成し、光源４に印加することで光源４を点灯させる。
【００８１】
ここで、本実施形態の点灯装置１０の始動時、すなわち出力電流Ｉｏをゼロの状態から目標値（定格値）に向かって増加させる出力電流Ｉｏの立ち上げ時における、制御部２の動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８２】
まず、直流電源Ｅ１が投入されると、制御部２がリセットされ、入力電圧検知部２１が入力電圧Ｖｉの電圧値を検出する（ステップＳ１）。そして、入力電圧検知部２１が、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）の電圧値であることを検知すると、制御部２が起動する（ステップＳ２）。
【００８３】
次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ３）。制御部２は、コンパレータ２４，２５を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する（ステップＳ４）。
【００８４】
そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚと予め設定された閾値Ａ（第１の閾値＝第２の閾値）とを比較し、比較結果に基づいて駆動信号（スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎ）を設定する。図３（ａ）に、点灯装置１０の始動時における検出値Ｙの波形図を示す。また、図３（ｂ）に、点灯装置１０の始動時における差分値Ｚの波形図を示す。
【００８５】
差分値Ｚが閾値Ａ以上である場合（Ｚ≧Ａ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する（ステップＳ５）。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ６）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ３に戻る。なお、駆動周波数ｆに第１の周波数ｆ１が設定される期間を、高周波期間ＴｆＨとする。
【００８６】
一方、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合（Ｚ＜Ａ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１より低い第２の周波数ｆ２に設定する（ステップＳ７）。また、差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ８）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ３に戻る。なお、駆動周波数ｆに第２の周波数ｆ２が設定される期間を、低周波期間ＴｆＬとする。
【００８７】
上記制御によって駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎの設定が繰り返されることで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御される。
【００８８】
ここで、本実施形態は、差分値Ｚと閾値Ａとを比較し、比較結果に基づいて駆動周波数ｆを切り替えることに特徴を有している。
【００８９】
制御部２は、差分値Ｚが閾値Ａ以上である場合、出力電流Ｉｏをゼロの状態から目標値に向かって増加させる出力電流Ｉｏの立ち上げ中であると判断し、駆動周波数ｆに高い第１の周波数ｆ１を設定する（高周波期間ＴｆＨ）。これにより、オンデューティＤｏｎを増加させる出力電流Ｉｏの立ち上げ時において、オン期間Ｔｏｎの少ない増加量でインダクタＬ１に流れるチョーク電流Ｉｌを不連続モードから連続モードに遷移させることができる（図２２（ａ）〜（ｄ）参照）。
【００９０】
図４に、本実施形態の出力電流Ｉｏの立ち上げ時における出力電流Ｉｏの波形図を示す。なお、図４における、実線は本実施形態の点灯装置１０における出力電流Ｉｏの波形図であり、破線は従来の点灯装置における出力電流Ｉｏの波形図である（図２０（ａ）参照）。本実施形態では、出力電流Ｉｏの立ち上げ時において、駆動周波数ｆに高い第１の周波数ｆ１が設定されることで、図４に示すように、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間を従来よりも短縮することができる。
【００９１】
さらに、制御部２は、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合、出力電流Ｉｏが比較的大きく目標値付近であると判断し、駆動周波数ｆに低い第２の周波数ｆ２を設定する（低周波期間ＴｆＬ）。これにより、出力電流Ｉｏの定常時は、スイッチング素子Ｑ１のスイッチングロスによる回路効率の低下を抑制することができる。また、出力電流Ｉｏの定常時において駆動周波数ｆに設定される第２の周波数ｆ２は、光源４を定格点灯させるのに適した値に設定されている。したがって、出力電流Ｉｏの定常時において、光源４を安定に定格点灯させることができる。
【００９２】
また、出力電流Ｉの定常時において、出力電流Ｉｏのバラツキやリプルによって、出力電流Ｉｏが目標値に対して増減するおそれがある。そこで、閾値Ａは、目標値に対して減少方向の出力電流Ｉｏのバラツキ幅Ｂと、減少方向の出力電流Ｉｏのリプル幅Ｃとの和よりも大きい値に設定する。バラツキ幅Ｂとリプル幅Ｃとの和は、出力電流Ｉの定常時における検出値Ｙが変動（減少）し得る幅である。したがって、閾値Ａをバラツキ幅Ｂとリプル幅Ｃとの和よりも大きい値（Ａ＞Ｂ＋Ｃ）に設定することで、出力電流Ｉｏの定常時において差分値Ｚが閾値Ａ以上になり駆動周波数ｆが変動することを防止している。これにより、光源４の定格点灯時において、安定した点灯制御を行うことができ、光源４の点灯状態を安定させることができる。
【００９３】
さらに、本実施形態では、光源４に出力電流Ｉｏを供給する電力変換回路１は、Ｃｕｋコンバータ回路で構成されている。Ｃｕｋコンバータ回路は、高価な大型トランスを使用せず安価なチョークコイルで構成されているので、コストを削減することができ、点灯装置１０を安価に構成することができる。また、Ｃｕｋコンバータ回路は、入出力電流のリプルが安定するという利点もある。
【００９４】
また、上記制御方式は、点灯装置１０の始動に伴う出力電流Ｉｏの立ち上げ時だけでなく、出力電流Ｉｏが一時的に低下して目標値まで復帰させる際にも有効である。出力電流Ｉｏが一時的に低下して、差分値Ｚが閾値Ａ以上となった場合、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１に設定されるため、短い時間で出力電流Ｉｏを目標値まで復帰させることができる。
【００９５】
また、駆動周波数ｆは、指令値Ｘ，検出値Ｙのみに基づいて設定されるので、入力電圧Ｖｉや光源４（負荷）の変動を踏まえたマージンの設計が不要となる。
【００９６】
なお、本実施形態では、電力変換回路１がＣｕｋコンバータ回路で構成された例を用いて説明したが、電力変換回路１が変形Ｃｕｋコンバータ回路（図１９の電力変換回路２０１）で構成されている場合でも、上記同様の効果を得ることができる。また、変形Ｃｕｋコンバータ回路を用いた場合、スイッチング素子のオフ時にも電源のエネルギーを有効に活用でき、フライバックコンバータ回路と比べてトランスを小型化することができるという利点がある。
【００９７】
また、上記制御方式は、光源４に直流電流を供給するＤＣ点灯方式（図４参照）だけでなく、光源４に直流電流を断続的に供給するパルス（ＰＷＭ）点灯方式（図５参照）においても有効であり、上記同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（実施形態２）
本実施形態の点灯装置１０は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に切り替える際に、駆動周波数ｆの変動を緩やかに制御することに特徴を有する。なお、他の制御および点灯装置１０の構成は、実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００９９】
実施形態１では、差分値Ｚが閾値Ａ以上である場合、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定し、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合、駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定していた（図２参照）。したがって、駆動周波数ｆは、閾値Ａを境にして大きく変化することとなる。
【０１００】
駆動周波数ｆが急変することによって、スイッチング素子Ｑ１のオン期間Ｔｏｎが一定にもかかわらず、オンデューティＤｏｎが変動することとなる。図６（ａ）に、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１である場合における、スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧の波形図を示す。また、図６（ｂ）に、駆動周波数ｆが第２の周波数ｆ２である場合における、スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧の波形図を示す。なお、図６（ａ）における駆動周期をＴ１、図６（ｂ）における駆動周期をＴ２（＞Ｔ１）とする。また、図６（ａ）（ｂ）ともに、スイッチング素子Ｑ１のオン期間をＴｏｎとする。
【０１０１】
ここで、図６（ａ）におけるオンデューティＤｏｎ１は、オン期間Ｔｏｎ／駆動周期Ｔ１となる。一方、図６（ｂ）におけるオンデューティＤｏｎ２は、オン期間Ｔｏｎ／駆動周期Ｔ２となる。駆動周期はＴ１＜Ｔ２であるので、オンデューティＤｏｎ１＞オンデューティＤｏｎ２となる。したがって、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に切り替わったタイミングで、オンデューティＤｏｎが小さくなり、出力電流Ｉｏが大きく低下する。一方、駆動周波数ｆが第２の周波数ｆ２から第１の周波数ｆ１に切り替わったタイミングで、オンデューティＤｏｎが大きくなり、出力電流Ｉｏが増加して過電流が発生する。特に、出力電流Ｉｏの定常時において駆動周波数ｆの増減が繰り返された場合、光源４にチラツキが発生する。
【０１０２】
そこで、本実施形態では、駆動周波数ｆの変動を緩やかに制御することで、光源４のチラツキを抑制する。本実施形態の点灯装置１０の始動時における、制御部２の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０３】
まず、直流電源Ｅ１が投入されると、制御部２がリセットされ、入力電圧検知部２１が入力電圧Ｖｉの電圧値を検出する（ステップＳ１１）。そして、入力電圧検知部２１が、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）の電圧値であることを検知すると、制御部２が起動する（ステップＳ１２）。
【０１０４】
次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ１３）。制御部２は、コンパレータ２４，２５を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する（ステップＳ１４）。
【０１０５】
そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚと予め設定された閾値Ａ（第２の閾値）および指令値Ｘ（第１の閾値）とを比較し、比較結果に基づいて駆動信号（スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎ）を設定する。図８に、差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフを示す。また、図９に、本実施形態の出力電流Ｉｏの立ち上がり時の波形図を示す。なお、図９における実線は、本実施形態の出力電流Ｉｏの波形であり、破線は、従来の出力電流Ｉｏの波形である。
【０１０６】
差分値Ｚが指令値Ｘと同値である場合（Ｚ＝Ｘ）、すなわち検出値Ｙ（出力電流Ｉｏ）がゼロである場合、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する（ステップＳ１５）。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ１６）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ１３に戻る。
【０１０７】
一方、差分値Ｚが指令値Ｘ未満かつ閾値Ａ以上である場合（Ａ≦Ｚ＜Ｘ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを下記式（１）で演算された値に設定する（ステップＳ１７）。
【０１０８】
【数１】
2014135176.tif 000003
【０１０９】
すなわち、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚが指令値Ｘ未満かつ閾値Ａ以上である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって一次関数的に減少するように設定する。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ１８）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ１３に戻る。なお、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって減少させる期間を、周波数減少期間ＴｆＭとする。
【０１１０】
一方、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合（Ｚ＜Ａ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定する（ステップＳ１９）。また、差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ２０）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ１３に戻る。
【０１１１】
上記制御によって駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎの設定が繰り返されることで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御される。
【０１１２】
ステップＳ１４〜Ｓ２０の制御が行われることによって、図８に示すように、差分値Ｚが閾値Ａ以上である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆは第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって一次関数的（直線的）に減少する。したがって、本実施形態では、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に急変することなく、緩やかに変動するように制御されるので、駆動周波数ｆの急変による出力電流Ｉｏの変動が抑制される。これにより、出力電流Ｉｏの定常時おける光源４のチラツキを抑制することができる。
【０１１３】
出力電流Ｉｏの立ち上げ時における駆動周波数ｆは、出力電流Ｉｏの定常時における駆動周波数ｆ（第２の周波数ｆ２）よりも高いので、図９に示すように、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間を短縮することができる。
【０１１４】
（実施形態３）
本実施形態の点灯装置１０は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する期間（高周波期間ＴｆＨ）を拡大することに特徴を有する。なお、他の制御および点灯装置１０の構成は、実施形態２と同様であるので説明を省略する。
【０１１５】
実施形態２では、駆動周波数ｆの変動を緩やかにすることで、光源４のチラツキを抑制してる。しかし、実施形態１のように駆動周波数ｆを急変させる場合に比べて、駆動周波数ｆが高い期間が短くなることとなり、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間短縮の効果が小さくなる。
【０１１６】
そこで、本実施形態では、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する期間（高周波期間ＴｆＨ）を拡大することで、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間の短縮と光源４のチラツキ抑制とを両立する。本実施形態の点灯装置１０の始動時における、制御部２の動作について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１１７】
まず、直流電源Ｅ１が投入されると、制御部２がリセットされ、入力電圧検知部２１が入力電圧Ｖｉの電圧値を検出する（ステップＳ３１）。そして、入力電圧検知部２１が、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）の電圧値であることを検知すると、制御部２が起動する（ステップＳ３２）。
【０１１８】
次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ３３）。制御部２は、コンパレータ２４，２５を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する（ステップＳ３４）。
【０１１９】
そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚと予め設定された閾値Ａ（第２の閾値）および閾値Ｄ（第１の閾値）とを比較し、比較結果に基づいて駆動信号（スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎ）を設定する。なお、閾値Ｄは、閾値Ａより大きく、指令値Ｘより小さい。図１１に、差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフを示す。また、図１２に、点灯装置１０の始動時における検出値Ｙの波形図を示す。なお、図１２における実線は、本実施形態の検出値Ｙの波形であり、破線は、実施形態２の検出値Ｙの波形である。
【０１２０】
差分値Ｚが閾値Ｄ以上である場合（Ｚ≧Ｄ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する（ステップＳ３５）。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ３６）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ３３に戻る。
【０１２１】
一方、差分値Ｚが閾値Ｄ未満かつ閾値Ａ以上である場合（Ａ≦Ｚ＜Ｄ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを下記式（２）で演算された値に設定する（ステップＳ３７）。
【０１２２】
【数２】
2014135176.tif 000004
【０１２３】
すなわち、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚが閾値Ｄ未満かつ閾値Ａ以上である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって一次関数的に減少するように設定する。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ３８）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ３３に戻る。
【０１２４】
一方、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合（Ｚ＜Ａ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定する（ステップＳ３９）。また、差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ４０）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ３３に戻る。
【０１２５】
上記制御によって駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎの設定が繰り返されることで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御される。
【０１２６】
図１１に示すように、上記制御（ステップＳ３４〜Ｓ４０）が行われることによって、差分値Ｚが閾値Ｄ以上である場合、駆動周波数ｆが上限値に設定される。そして、差分値Ｚが閾値Ｄから閾値Ａに近付くにつれて、駆動周波数ｆは第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に近付くように設定される。
【０１２７】
このように、本実施形態では、実施形態２に比べて駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定している高周波期間ＴｆＨが長いので、図１２に示すように、実施形態２に比べて出力電流Ｉｏの立ち上げ時間短縮の効果が大きくなる。さらに、駆動周波数ｆは、第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって一次関数的に減少するように設定（周波数減少期間ＴｆＭ）されるので、駆動周波数ｆの急変による光源４のチラツキも抑制することができる。
【０１２８】
また、閾値Ｄを調整することで、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１に設定される高周波期間ＴｆＨと、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって減少する傾きとのバランスを容易に調整することができる。すなわち、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間と、駆動周波数ｆの変動による出力電流Ｉｏの変動とを容易に調整することができる。
【０１２９】
（実施形態４）
本実施形態の点灯装置１０は、差分値Ｚが閾値Ａ以上かつ閾値Ｄ未満である場合、駆動周波数ｆを二次関数的（曲線的）に減少させることに特徴を有する。なお、他の制御および点灯装置１０の構成は、実施形態３と同様であるので説明を省略する。
【０１３０】
本実施形態では、実施形態３で説明した高周波期間ＴｆＨを拡大する制御に加えて、差分値Ｚが閾値Ａ以上かつ閾値Ｄ未満である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆを減少させる傾きを小さくする制御を加える。本実施形態の点灯装置１０の始動時における、制御部２の動作について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１３１】
まず、直流電源Ｅ１が投入されると、制御部２がリセットされ、入力電圧検知部２１が入力電圧Ｖｉの電圧値を検出する（ステップＳ５１）。そして、入力電圧検知部２１が、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）の電圧値であることを検知すると、制御部２が起動する（ステップＳ５２）。
【０１３２】
次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ５３）。制御部２は、コンパレータ２４，２５を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する（ステップＳ５４）。
【０１３３】
そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚと予め設定された閾値Ａ（第２の閾値）および閾値Ｄ（第１の閾値）とを比較し、比較結果に基づいて駆動信号（スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎ）を設定する。図１４に、差分値Ｚに対する駆動周波数ｆのグラフを示す。
【０１３４】
差分値Ｚが閾値Ｄ以上である場合（Ｚ≧Ｄ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する（ステップＳ５５）。また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ５６）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ５３に戻る。
【０１３５】
一方、差分値Ｚが閾値Ｄ未満かつ閾値Ａ以上である場合（Ａ≦Ｚ＜Ｄ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを下記式（３）で演算された値に設定する（ステップＳ５７）。
【０１３６】
【数３】
2014135176.tif 000005
【０１３７】
すなわち、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚが閾値Ｄ未満かつ閾値Ａ以上である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって減少する。このとき、差分値Ｚが閾値Ｄから閾値Ａに近付くにつれて、駆動周波数ｆを減少させる傾きが小さくなる、また、この場合、差分値Ｚはゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも小さいので、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる（ステップＳ５８）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ５３に戻る。
【０１３８】
一方、差分値Ｚが閾値Ａ未満である場合（Ｚ＜Ａ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定する（ステップＳ５９）。また、差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ６０）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ５３に戻る。
【０１３９】
上記制御によって駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎの設定が繰り返されることで、出力電流Ｉｏが目標値となるようにフィードバック制御される。
【０１４０】
図１４に示すように、差分値Ｚが閾値Ｄ未満かつ閾値Ａ以上である場合、差分値Ｚが小さくなるにつれて、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２に向かって減少する。このとき、差分値Ｚが閾値Ｄから閾値Ａに近付くにつれて、駆動周波数ｆを減少させる傾きが小さくなる、すなわち駆動周波数ｆの変化量が小さくなる。これにより、出力電流Ｉｏが定格値に近付くにつれて、駆動周波数ｆの変化による出力電流Ｉｏの変動が小さくなる。したがって、出力電流Ｉｏの定格値付近において、出力電流Ｉｏの収束が容易となり、出力電流Ｉｏを安定させることができる。
【０１４１】
（実施形態５）
図１５に本実施形態の点灯装置１０の回路構成図を示す。本実施形態の点灯装置１０は、制御部２が起動してからの経過時間ｔｓに基づいて、駆動周波数ｆを切り替えることに特徴を有する。本実施形態の制御部２は、実施形態１〜４の制御部２が具備していたコンパレータ２５を備えておらず、代わりにタイマー２６を備えている。他の構成は実施形態１〜４と同様であり、実施形態１と同一符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
タイマー２６は、点灯装置１０に入力電圧Ｖｉが印加され、制御部２が起動してからの経過時間ｔｓをカウントする。そして、タイマー２６は、カウントした経過時間ｔｓを駆動信号設定部２２に出力する。
【０１４３】
次に、本実施形態の点灯装置１０の始動時における、制御部２の動作について、図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１４４】
まず、直流電源Ｅ１が投入されると、制御部２がリセットされ、入力電圧検知部２１が入力電圧Ｖｉの電圧値を検出する（ステップＳ７１）。そして、入力電圧検知部２１が、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）の電圧値であることを検知すると、制御部２が起動する（ステップＳ７２）。そして、タイマー２６は、制御部２が起動した時間を始点として、経過時間ｔｓのカウントを開始する。
【０１４５】
そして、駆動信号設定部２２は、経過時間ｔｓと予め設定された閾値時間Ｅ（第３の閾値）とを比較し、比較結果に基づいて駆動周波数ｆを設定する（ステップＳ７３）。図１７に、点灯装置１０の始動時における出力電流Ｉｏの波形図を示す。
【０１４６】
経過時間ｔｓが閾値時間Ｅ未満である場合（ｔ＜Ｅ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する（ステップＳ７４）。ここで、閾値時間Ｅは、駆動周波数ｆが第１の周波数ｆ１に設定されている場合に、制御部２が起動してから出力電流Ｉｏが定格値（目標値）に到達するのに要する時間以上に設定されている。
【０１４７】
次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ７５）。制御部２は、コンパレータ２４を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する。そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚに基づいて駆動信号のオンデューティＤｏｎを設定する。差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ７６）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ７３に戻る。
【０１４８】
一方、経過時間ｔｓが閾値時間Ｅ以上である場合（ｔ≧Ｅ）、駆動信号設定部２２は、駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定する（ステップＳ７７）。次に、電流検出部３は、出力電流Ｉｏを検出し、検出値Ｙを制御部２に出力する（ステップＳ７８）。制御部２は、コンパレータ２４を用いて、指令値Ｘから検出値Ｙを減算して差分値Ｚを算出する。そして、駆動信号設定部２２は、差分値Ｚに基づいて駆動信号のオンデューティＤｏｎを設定する。差分値Ｚがゼロよりも大きい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値も小さい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを増加させる。一方、差分値Ｚがゼロよりも小さい、すなわち出力電流Ｉｏが目標値よりも大きい場合、駆動信号設定部２２は、駆動信号に設定するオンデューティＤｏｎを低減させる（ステップＳ７９）。そして、駆動信号発信部２３は、駆動周波数ｆ，オンデューティＤｏｎが設定された駆動信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動する。以降は、上記ステップＳ７８に戻る。
【０１４９】
このように、本実施形態では、経過時間ｔｓと閾値時間Ｅとを比較することで、出力電流Ｉｏの立ち上げ時であるか出力電流Ｉｏの定常時であるかを判断する。そして、経過時間ｔｓが閾値時間Ｅ未満である場合、駆動信号設定部２２は、出力電流Ｉｏの立ち上げ時であると判断して駆動周波数ｆを第１の周波数ｆ１に設定する。これにより、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間を短縮することができる。そして、経過時間ｔｓが閾値時間Ｅ以上である場合、駆動信号設定部２２は、出力電流Ｉｏの定常時であると判断して駆動周波数ｆを第２の周波数ｆ２に設定する。これにより、スイッチング素子Ｑ１のスイッチングロスによる回路効率の低下を抑制することができる。
【０１５０】
なお、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間は、入力電圧Ｖｉや負荷（光源４）の変動や、回路素子のバラツキ等、さまざまな要因によってバラツキが発生する。そのため、出力電流Ｉｏの立ち上げ時間のバラツキを考慮したマージンをもたせて、閾値時間Ｅを設定するのが望ましい。
【０１５１】
また、本実施形態では、経過時間ｔｓのカウントの始点である制御部２が起動した時間を、入力電圧Ｖｉが所定範囲（制御部２の動作可能電圧）となった時間としているが、この時間に限定するものではない。例えば、制御部２がスイッチング素子Ｑ１のスイッチング制御を開始した時間または、光源４に出力電流Ｉｏの供給を開始した時間などを、制御部２が起動した時間として、経過時間ｔｓのカウントを開始してもよい。
【０１５２】
また、各実施形態に示した点灯装置１０と、この点灯装置１０から電力供給される光源４とを器具本体（図示なし）に取り付けることで、照明器具を構成することができる。
【０１５３】
また、各実施形態に示した点灯装置１０と、この点灯装置１０から電力供給され前照灯として用いる光源４とを、車両に設ける灯具（図示なし）に取り付けることで、車載用照明器具を構成することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１  電力変換回路
１Ａ  第１のコンバータ回路
１Ｂ  第２のコンバータ回路
２  制御部
３  電流検出部
４  光源
１０  点灯装置
Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ
Ｌ１  インダクタ（第１のインダクタ）
Ｌ２  インダクタ（第２のインダクタ）
Ｑ１  スイッチング素子
Ｄ１  ダイオード
Ｌｄ１  ＬＥＤ素子（発光素子）
【図１】
2014135176.tif 000006
【図２】
2014135176.tif 000007
【図３】
2014135176.tif 000008
【図４】
2014135176.tif 000009
【図５】
2014135176.tif 000010
【図６】
2014135176.tif 000011
【図７】
2014135176.tif 000012
【図８】
2014135176.tif 000013
【図９】
2014135176.tif 000014
【図１０】
2014135176.tif 000015
【図１１】
2014135176.tif 000016
【図１２】
2014135176.tif 000017
【図１３】
2014135176.tif 000018
【図１４】
2014135176.tif 000019
【図１５】
2014135176.tif 000020
【図１６】
2014135176.tif 000021
【図１７】
2014135176.tif 000022
【図１８】
2014135176.tif 000023
【図１９】
2014135176.tif 000024
【図２０】
2014135176.tif 000025
【図２１】
2014135176.tif 000026
【図２２】
2014135176.tif 000027