(57)【要約】【課題】  定常動作の開始直後の立ち消えが発生しにくい高圧放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。【解決手段】  高圧放電灯の始動に当り、点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力される始動動作Ｐ１が行われた後、判定動作Ｐ２で高圧放電灯の両端電圧Ｖｌａが所定の始動判定電圧と比較される。判定動作Ｐ２で高圧放電灯の両端電圧Ｖｌａが始動判定電圧未満であった場合、再度の始動動作Ｐ１が行われた後、高圧放電灯の点灯を維持する定常動作が開始される。定常動作Ｐ３の前の始動動作Ｐ１中に高圧放電灯の各電極の温度を上昇させることができるから、判定動作Ｐ２の後に即座に定常動作Ｐ３が開始される場合に比べ、定常動作Ｐ３の開始直後の高圧放電灯の立ち消えが発生しにくい。【選択図】図１
2011134503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力された電力を適宜変換して高圧放電灯に出力する電力変換回路と、
電力変換回路を制御する制御回路とを備え、
制御回路は、高圧放電灯の点灯を開始させる際、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後、高圧放電灯の両端電圧の実効値を所定の始動判定電圧と比較するという判定動作を行うものであって、
判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧以上であった場合、始動時間にわたる始動動作と判定動作とを再度行い、
判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始する前に、再度の始動動作を行うことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
制御回路は、判定動作において、高圧放電灯に直流電圧が出力されるように電力変換回路を制御した状態で、高圧放電灯の両端電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
制御回路は、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させることを特徴とする請求項２記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項４】
始動動作は、少なくとも高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧の周波数を変化させないものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項５】
制御回路は、判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合に、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値が低いほど、定常動作を開始する前に行う始動動作の継続時間を短くすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項６】
制御回路は、判定動作において、高圧放電灯の両端電圧の実効値を、始動判定電圧よりも低い所定の安定判定電圧とも比較し、高圧放電灯の両端電圧の実効値が安定判定電圧未満であった場合、再度の始動動作を行わずに即座に定常動作を開始することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項７】
外部から入力された電力を適宜変換して高圧放電灯に出力する電力変換回路と、
電力変換回路を制御する制御回路とを備え、
制御回路は、高圧放電灯の点灯を開始させる際、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後、高圧放電灯に直流電圧が出力されるように電力変換回路を制御した状態で高圧放電灯の両端電圧の絶対値を所定の安定判定電圧と比較するという判定動作を行い、
判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させ、
最新の判定動作と直前の判定動作との少なくとも一方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧以上であった場合、始動時間にわたる始動動作と判定動作とを再度行い、
最新の判定動作と直前の判定動作との両方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項８】
始動動作は、高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧を直流電圧とするものであって、
制御回路は、点灯中の高圧放電灯に出力される直流電圧の向きが始動動作毎に反転するように電力変換回路を制御することを特徴とする請求項７記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の高圧放電灯点灯装置と、高圧放電灯点灯装置を保持した器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧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】
従来から、金属蒸気中のアーク放電による発光を利用する高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の高圧放電灯点灯装置として、例えば図１２に示すようなものがある。
【０００４】
この高圧放電灯点灯装置は、直流電源Ｅから入力された直流電力を適宜変換して高圧放電灯ＤＬに出力する電力変換回路１と、高圧放電灯ＤＬの両端電圧（以下、「ランプ電圧」と呼ぶ。）Ｖｌａの実効値を検出するランプ電圧検出回路２と、ランプ電圧検出部２によって検出されたランプ電圧Ｖｌａの実効値に応じて電力変換回路１を制御する制御回路３とを備える。
【０００５】
詳しく説明すると、直流電源Ｅとしては、電池を用いることができるほか、外部の商用電源等の交流電源（図示せず）から入力された交流電力を所定電圧の直流電力に変換する周知の直流電源回路を用いてもよい。
【０００６】
電力変換回路１は、それぞれ２個ずつのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４からなる２個の直列回路が直流電源Ｅの出力端間に互いに並列に接続されたフルブリッジ回路と、上記の直列回路のうち一方のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点に一端が接続されるとともに他端が高圧放電灯ＤＬの一端（すなわち一方の電極）に接続されたインダクタＬ１と、高圧放電灯ＤＬの他端（すなわち他方の電極）に一端が接続されるとともに上記の直列回路のうち他方のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に他端が接続された巻線を有するオートトランスＡＴと、オートトランスＡＴと高圧放電灯ＤＬとの直列回路に並列に接続された第１コンデンサＣ１と、オートトランスＡＴにおけるタップ（すなわち直列巻線と分路巻線との間）に一端が接続されるとともに他端が直流電源Ｅの低電圧側の出力端に接続された第２コンデンサＣ２とを備える。上記の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、それぞれ、寄生ダイオードを有しており、寄生ダイオードの順方向を直流電源Ｅの電圧の向きの逆向きとして接続されている。上記のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４としては例えば電界効果トランジスタを用いることができる。
【０００７】
ランプ電圧検出部２は、例えば後述する判定動作Ｐ２中のようにランプ電圧Ｖｌａの実効値を検出する期間にランプ電圧Ｖｌａが直流電圧とされる場合には、分圧抵抗（図示せず）を用いて構成することができる。また、ランプ電圧検出部２は、必要に応じて、整流用のダイオード（図示せず）や、平滑用のコンデンサ（図示せず）を含んでいてもよい。
【０００８】
制御回路３は、例えばマイコンと呼ばれる集積回路からなり、電力変換回路１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれオンオフ駆動することにより、電力変換回路１から高圧放電灯ＤＬへの出力を制御する。上記のような制御回路３は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【０００９】
高圧放電灯ＤＬの点灯を開始させる際には、制御回路３は、まず、図１３に示すように、高圧放電灯ＤＬの点灯の開始に必要な高電圧を高圧放電灯ＤＬに出力させるように電力変換回路１を制御するという始動動作Ｐ１を所定の始動時間にわたって行う。始動動作Ｐ１は、インダクタＬ１に接続された高電圧側のスイッチング素子Ｑ３をオフ状態に維持したままで、オートトランスＡＴに接続された高電圧側のスイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１に接続された低電圧側のスイッチング素子Ｑ４との組と、オートトランスＡＴに接続された低電圧側のスイッチング素子Ｑ２とが交互にオンされるようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４をオンオフ駆動するというものである。また、始動動作Ｐ１中には、上記のオンオフ駆動の周波数については、オートトランスＡＴの分路巻線と第２コンデンサＣ２とが構成する共振回路の共振周波数の高周波数側から低周波数側に所定時間をかけて徐々に変化させられるという動作が所定回数（図では３回）繰り返される。上記の始動動作Ｐ１中に、上記の共振回路の共振による電圧がオートトランスＡＴによって昇圧された高電圧が高圧放電灯ＤＬに出力される。この高電圧によって高圧放電灯ＤＬにおいて放電が開始され、高圧放電灯ＤＬが点灯を開始（すなわち始動）する。
【００１０】
また、制御回路３は、始動動作Ｐ１の終了後、高圧放電灯ＤＬに直流電圧が出力されるように（つまりランプ電圧Ｖｌａが直流電圧となるように）電力変換回路１を制御した状態で、ランプ電圧検出部２によって検出されたランプ電圧Ｖｌａを所定の始動判定電圧と比較するという判定動作Ｐ２を行う。判定動作Ｐ２中の電力変換回路１の制御としては、具体的には、互いに対角に位置するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の組のうち一方の組の各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をそれぞれオフ状態に維持し、他方の組のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４のうち一方のスイッチング素子Ｑ１をオン状態に維持しつつ他方のスイッチング素子Ｑ４を周期的にオンオフ駆動するというものである。
【００１１】
ここで、判定動作Ｐ２中のランプ電圧Ｖｌａは、高圧放電灯ＤＬが点灯していない場合には直流電源Ｅの出力電圧程度となり、高圧放電灯ＤＬが点灯している場合には高圧放電灯ＤＬが消灯している場合よりも低くなる。また、始動判定電圧は、高圧放電灯ＤＬが点灯していればランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧未満となり、高圧放電灯ＤＬが点灯していなければランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧以上となるような電圧値とされている。
【００１２】
そして、制御回路３は、判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧未満であった場合、すなわち高圧放電灯ＤＬが点灯していると判定される場合には、高圧放電灯ＤＬの点灯を維持するように電力変換回路１を制御する定常動作Ｐ３を開始する。定常動作Ｐ３は、判定動作Ｐ２と同様の動作を、オフ状態に維持するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の組を比較的に低い周波数（以下、「定常周波数」と呼ぶ。）で交互に変更しながら行うことで、定常周波数の矩形波交流電力を高圧放電灯ＤＬに出力させるものである。
【００１３】
また、制御回路は、判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧以上であった場合、すなわち高圧放電灯ＤＬが点灯していないと判定される場合には、図１４に示すように、所定時間にわたって電力変換回路１の全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフ状態に維持することで高圧放電灯ＤＬへの電力の出力を停止させるという停止動作Ｐ０を行った後、始動時間にわたる始動動作Ｐ１から判定動作Ｐ２に至る一連の動作を再度行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特表２００５−５０７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ここで、高圧放電灯ＤＬとしてＯＳＲＡＭ社製のＨＣＩ−ＴＣ／Ｅ７０Ｗ／ＮＤＬを用いた場合において、高圧放電灯ＤＬに流れる電流（以下、「ランプ電流」と呼ぶ。）の時間変化（すなわちランプ電流波形）の測定結果を図１５（ａ）（ｂ）に示す。図１５（ａ）は始動動作Ｐ１の継続時間が比較的に長く定常動作Ｐ３の開始時に高圧放電灯ＤＬの各電極（図示せず）の温度が充分に上がっている場合を示し、図１５（ｂ）は始動動作Ｐ１の継続時間が比較的に短く定常動作Ｐ３の開始時に高圧放電灯ＤＬの各電極の温度が充分に上がっていない場合を示す。
【００１６】
定常動作Ｐ３の開始時に高圧放電灯ＤＬの各電極の温度が充分に上がっていない場合、定常動作Ｐ３の開始直後に高圧放電灯ＤＬの立ち消えが発生しやすくなる。
【００１７】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、定常動作の開始直後の立ち消えが発生しにくい高圧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】
【００１８】
請求項１の発明は、外部から入力された電力を適宜変換して高圧放電灯に出力する電力変換回路と、電力変換回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、高圧放電灯の点灯を開始させる際、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後、高圧放電灯の両端電圧の実効値を所定の始動判定電圧と比較するという判定動作を行うものであって、判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧以上であった場合、始動時間にわたる始動動作と判定動作とを再度行い、判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始する前に、再度の始動動作を行うことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満となった判定動作の後の始動動作中に仮に高圧放電灯が立ち消えても再点灯させることができ、この始動動作中に高圧放電灯の各電極の温度を上昇させることができるから、上記の判定動作の後に即座に定常動作が開始される場合に比べ、定常動作の開始直後の高圧放電灯の立ち消えが発生しにくい。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御回路は、判定動作において、高圧放電灯に直流電圧が出力されるように電力変換回路を制御した状態で、高圧放電灯の両端電圧を検出することを特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、制御回路は、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、高圧放電灯への出力電圧の向きが全ての判定動作で一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差が抑えられるから、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑えられる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、始動動作は、少なくとも高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧の周波数を変化させないものであることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、始動動作が高圧放電灯の点灯中に電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧の周波数を変化させるようなものである場合に比べ、高圧放電灯の立ち消えが抑えられる。
【００２５】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、制御回路は、判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合に、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値が低いほど、定常動作を開始する前に行う始動動作の継続時間を短くすることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値がより低く高圧放電灯での放電がより安定していると推定される場合には、より速やかに定常動作を開始させることができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において、制御回路は、判定動作において、高圧放電灯の両端電圧の実効値を、始動判定電圧よりも低い所定の安定判定電圧とも比較し、高圧放電灯の両端電圧の実効値が安定判定電圧未満であった場合、再度の始動動作を行わずに即座に定常動作を開始することを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値が充分に低く高圧放電灯での放電が充分に安定していると推定される場合には、速やかに定常動作を開始させることができる。
【００２９】
請求項７の発明は、外部から入力された電力を適宜変換して高圧放電灯に出力する電力変換回路と、電力変換回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、高圧放電灯の点灯を開始させる際、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後、高圧放電灯に直流電圧が出力されるように電力変換回路を制御した状態で高圧放電灯の両端電圧の絶対値を所定の安定判定電圧と比較するという判定動作を行い、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させ、最新の判定動作と直前の判定動作との少なくとも一方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧以上であった場合、始動時間にわたる始動動作と判定動作とを再度行い、最新の判定動作と直前の判定動作との両方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧未満となった最初の判定動作と定常動作との間に、少なくとも一回は再度の始動動作が挿入され、この再度の始動動作中に高圧放電灯の各電極の温度を上昇させることができるから、上記最初の判定動作の後に即座に定常動作が開始される場合に比べ、定常動作の開始直後の高圧放電灯の立ち消えが発生しにくい。また、高圧放電灯への出力電圧の向きが全ての判定動作で一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差が抑えられるから、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑えられる。
【００３１】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、始動動作は、高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧を直流電圧とするものであって、制御回路は、点灯中の高圧放電灯に出力される直流電圧の向きが始動動作毎に反転するように電力変換回路を制御することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、点灯中の高圧放電灯に出力される直流電圧の向きが全ての始動動作で一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差が抑えられるから、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑えられる。
【００３３】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の高圧放電灯点灯装置と、高圧放電灯点灯装置を保持した器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１の発明によれば、制御回路は、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後の判定動作において、高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始する前に、再度の始動動作を行うので、高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満となった判定動作の後の始動動作中に仮に高圧放電灯が立ち消えても再点灯させることができ、この始動動作中に高圧放電灯の各電極の温度を上昇させることができるから、上記の判定動作の後に即座に定常動作が開始される場合に比べ、定常動作の開始直後の高圧放電灯の立ち消えが発生しにくい。
【００３５】
請求項３の発明によれば、制御回路は、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させるので、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きが一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差が抑えられるから、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑られる。
【００３６】
請求項４の発明によれば、始動動作は、少なくとも高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧の周波数を変化させないものであるので、始動動作が高圧放電灯の点灯中に電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧の周波数を変化させるようなものである場合に比べ、高圧放電灯の立ち消えが抑えられる。
【００３７】
請求項５の発明によれば、制御回路は、判定動作において高圧放電灯の両端電圧の実効値が始動判定電圧未満であった場合に、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値が低いほど、定常動作を開始する前に行う始動動作の継続時間を短くするので、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値がより低く高圧放電灯での放電がより安定していると推定される場合には、より速やかに定常動作を開始させることができる。
【００３８】
請求項６の発明によれば、制御回路は、判定動作において、高圧放電灯の両端電圧の実効値を、始動判定電圧よりも低い所定の安定判定電圧とも比較し、高圧放電灯の両端電圧の実効値が安定判定電圧未満であった場合、再度の始動動作を行わずに即座に定常動作を開始するので、判定動作における高圧放電灯の両端電圧の実効値が充分に低く高圧放電灯での放電が充分に安定していると推定される場合には、速やかに定常動作を開始させることができる。
【００３９】
請求項７の発明によれば、制御回路は、高圧放電灯の点灯を開始させる際、少なくとも高圧放電灯が点灯していない期間には高圧放電灯の点灯開始に必要な高電圧が高圧放電灯に出力されるように電力変換回路を制御する始動動作を所定の始動時間にわたり継続した後、高圧放電灯に直流電圧が出力されるように電力変換回路を制御した状態で高圧放電灯の両端電圧の絶対値を所定の安定判定電圧と比較するという判定動作を行い、判定動作中の高圧放電灯への出力電圧の向きを、判定動作毎に反転させ、最新の判定動作と直前の判定動作との少なくとも一方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧以上であった場合、始動時間にわたる始動動作と判定動作とを再度行い、最新の判定動作と直前の判定動作との両方において高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧未満であった場合、高圧放電灯の点灯を維持するように電力変換回路を制御する定常動作を開始するので、高圧放電灯の両端電圧の絶対値が安定判定電圧未満となった最初の判定動作と定常動作との間に、少なくとも一回は再度の始動動作が挿入され、この再度の始動動作中に高圧放電灯の各電極の温度を上昇させることができるから、上記最初の判定動作の後に即座に定常動作が開始される場合に比べ、定常動作の開始直後の高圧放電灯の立ち消えが発生しにくい。また、高圧放電灯への出力電圧の向きが全ての判定動作で一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差を抑え、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑えられる。
【００４０】
請求項８の発明によれば、始動動作は、高圧放電灯の点灯中には電力変換回路から高圧放電灯への出力電圧を直流電圧とするものであって、制御回路は、点灯中の高圧放電灯に出力される直流電圧の向きが始動動作毎に反転するように電力変換回路を制御するので、点灯中の高圧放電灯に出力される直流電圧の向きが全ての始動動作で一定とされる場合に比べ、高圧放電灯の電極間の温度差が抑えられるから、立ち消えの原因となる半波放電の発生が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１の動作を示し、電力変換回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ状態とランプ電圧Ｖｌａとの時間変化を示す説明図である。
【図２】同上において定常動作が開始されるまでの制御回路の動作を示す流れ図である。
【図３】同上における準備時間ｔｐとランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜との関係を示す説明図である。
【図４】同上の変更例におけるランプ電圧Ｖｌａの時間変化を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２において定常動作が開始されるまでの制御回路の動作を示す流れ図である。
【図６】本発明の実施形態３の動作を示し、電力変換回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ状態とランプ電圧Ｖｌａとの時間変化を示す説明図である。
【図７】同上において定常動作が開始されるまでの制御回路の動作を示す流れ図である。
【図８】同上の比較例の動作を示し、電力変換回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ状態とランプ電圧Ｖｌａとの時間変化を示す説明図である。
【図９】同上を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図１０】同上を用いた照明器具の別の例を示す斜視図である。
【図１１】同上を用いた照明器具の更に別の例を示す斜視図である。
【図１２】高圧放電灯点灯装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図１３】判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧未満であった場合の、電力変換回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ状態とランプ電圧Ｖｌａとの時間変化を示す説明図である。
【図１４】判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧以上であった場合の、電力変換回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフ状態とランプ電圧Ｖｌａとの時間変化を示す説明図である
【図１５】（ａ）（ｂ）はそれぞれランプ電流波形の測定結果を示す説明図であり、（ａ）は始動動作Ｐ１の継続時間が比較的に長く定常動作Ｐ３の開始時に高圧放電灯の各電極の温度が充分に上がっている場合を示し、（ｂ）は始動動作Ｐ１の継続時間が比較的に短く定常動作Ｐ３の開始時に高圧放電灯の各電極の温度が充分に上がっていない場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４３】
以下の各実施形態の基本構成は、それぞれ、図１２〜図１４で説明した従来例と共通であるので、共通する部分については図示並びに説明を省略する。
【００４４】
（実施形態１）
本実施形態では、制御回路３は、図２に示すように、動作を開始（Ｓ１）すると、所定の始動時間にわたり始動動作Ｐ１（Ｓ２）を継続した後に、高圧放電灯ＤＬに直流電圧が出力されるように電力変換回路１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御して判定動作Ｐ２を開始し（Ｓ３）、判定動作Ｐ２においてはランプ電圧検出回路２によって検出されたランプ電圧Ｖｌａ（厳密には、実効値であり、ランプ電圧Ｖｌａが直流電圧であれば絶対値｜Ｖｌａ｜であるが、本実施形態では、判定動作Ｐ２におけるランプ電圧Ｖｌａの極性は一定であるので、単に「ランプ電圧Ｖｌａ」と記載する。）を始動判定電圧Ｖ１と比較して（Ｓ４）、ランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧Ｖ１以上であれば（Ｓ４でＮ）、図１４で説明した動作と同様に、電力変換回路１の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれオフ状態に維持する休止動作Ｐ０を行った（Ｓ５）後に、ステップＳ２の始動動作Ｐ１に戻る。
【００４５】
以上の動作は従来例と共通であるが、本実施形態は以下の部分において従来例と異なる。すなわち、制御回路３は、判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧Ｖ１未満であった場合（Ｓ４でＹ）に、即座に定常動作Ｐ３を開始するのではなく、図１に示すように、再度の始動動作Ｐ１を、前記判定動作Ｐ２におけるランプ電圧Ｖｌａに応じた準備時間ｔｐだけ行い（Ｓ６）、その後に、定常動作Ｐ３を開始する（Ｓ７）。上記の準備時間ｔｐは、図３に示すように、上記のランプ電圧Ｖｌａが低いほど短くされる。
【００４６】
上記構成によれば、判定動作Ｐ２の後の始動動作Ｐ１中に仮に高圧放電灯ＤＬが立ち消えても再点灯させることができ、この始動動作Ｐ１中に高圧放電灯ＤＬの各電極の温度を上昇させることができるから、従来例のように判定動作Ｐ２の後に即座に定常動作Ｐ３が開始される場合に比べ、定常動作Ｐ３の開始直後の高圧放電灯ＤＬの立ち消えが発生しにくい。
【００４７】
また、ランプ電圧Ｖｌａが低いほど、定常動作Ｐ３の前の始動動作Ｐ１の継続時間が短くされるので、ランプ電圧Ｖｌａがより低く高圧放電灯ＤＬでの放電がより安定していると推定される場合には、より速やかに定常動作Ｐ３を開始させることができる。
【００４８】
なお、始動動作Ｐ１と判定動作Ｐ２とが複数回行われる場合に、判定動作Ｐ２毎にランプ電圧Ｖｌａの向き（極性）を反転させてもよい。ランプ電圧Ｖｌａの向きの反転は、例えば、電力変換回路１の互いに対角に位置する一方の組のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４に対する制御と、他方の組のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３に対する制御とを、入れ替えた動作とすることで達成することができる。この構成を採用すれば、高圧放電灯ＤＬの電極間の温度差を抑え、立ち消えの原因となる半波放電の発生を抑えることができる。
【００４９】
さらに、始動動作Ｐ１の内容は従来例と同じものに限られず、図４に示すように、ランプ電圧Ｖｌａが定常動作Ｐ３中の周波数よりも高い周波数の交流電圧となるような動作としてもよい。図４の例では、始動動作Ｐ１の間に高圧放電灯ＤＬの点灯開始に伴ってランプ電圧Ｖｌａの振幅が減少している。図１と図４とのいずれの場合であっても、始動動作Ｐ１は、少なくとも高圧放電灯ＤＬが点灯している間にはランプ電圧Ｖｌａの周波数を変化させないものであることが、高圧放電灯ＤＬの立ち消えを防ぐためには望ましい。また、始動動作Ｐ１は、点灯した高圧放電灯ＤＬに対して高圧放電灯ＤＬの定格電力の２５％以上の電力が出力されるようなものとすることが、始動動作Ｐ１中の高圧放電灯ＤＬの立ち消えを防ぐためには望ましい。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については説明を省略する。
【００５１】
本実施形態では、制御回路３は、判定動作Ｐ２において、図５に示すように、ランプ電圧Ｖｌａを、始動判定電圧Ｖ１だけでなく、始動判定電圧Ｖ１よりも低い所定の安定判定電圧Ｖ２（＜Ｖ１）とも比較する（Ｓ８）。そして、ランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧Ｖ１以上であれば従来例と同様に休止動作Ｐ０を行った（Ｓ５）後に再度の始動動作Ｐ１と判定動作Ｐ２とを行う。また、ランプ電圧Ｖｌａが始動判定電圧Ｖ１未満であって且つ安定判定電圧Ｖ２以上であれば（Ｓ４でＹ且つＳ８でＮ）、実施形態１と同様に再度の始動動作Ｐ１を行い（Ｓ６）、その後に定常動作Ｐ３を開始する（Ｓ７）。さらに、ランプ電圧Ｖｌａが安定判定電圧Ｖ２未満であれば（Ｓ８でＹ）、高圧放電灯ＤＬの電極の温度が充分に上がっていて高圧放電灯ＤＬでの放電が安定していると判定して、始動動作Ｐ１を挟まずに即座に定常動作Ｐ３を開始する（Ｓ７）。
【００５２】
上記構成によれば、判定動作Ｐ２の時点で高圧放電灯ＤＬの電極の温度が充分に上がっていて高圧放電灯ＤＬでの放電が安定している場合に、実施形態１よりも速やかに定常動作Ｐ３を開始することができる。
【００５３】
（実施形態３）
本実施形態の基本構成は実施形態２と共通であるので、共通する部分については説明を省略する。
【００５４】
本実施形態では、図６及び図７に示すように、始動動作Ｐ１において高圧放電灯ＤＬが点灯した後に高圧放電灯ＤＬに出力されることになる直流電圧の極性（向き）と、判定動作Ｐ２中に高圧放電灯ＤＬに出力される直流電圧の極性とが、始動動作Ｐ１毎、判定動作Ｐ２毎に反転される（Ｓ９）。このような極性の反転は、例えば、電力変換回路１の互いに対角に位置する一方の組のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４に対する制御と、他方の組のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３に対する制御とを、入れ替えた動作とすることで達成することができる。図６の例では、オートトランスＡＴ側のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士で制御を入れ替えるとともに、インダクタＬ１側のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４同士で制御を入れ替えることで、上記のような極性の反転を実現している。上記のような極性の反転により、判定動作Ｐ２中の上記直流電圧の極性が一定とされる場合や、図８に示すように始動動作Ｐ１中の上記直流電圧の極性が一定とされる場合に比べ、高圧放電灯ＤＬの電極間の温度差を抑え、立ち消えの原因となる半波放電の発生を抑えることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、制御回路３は、ランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が安定判定電圧Ｖ２以上であれば、ランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が始動判定電圧Ｖ１未満であったとしても定常動作Ｐ３を開始しない。すなわち、判定動作Ｐ２においてランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が始動判定電圧Ｖ１未満か否かの違いは、次の始動動作Ｐ１が行われる（Ｓ２）前に休止動作Ｐ０が行われる（Ｓ５）か否かにのみ影響する。
【００５６】
また、制御回路３は、判定動作Ｐ２において、始動動作Ｐ１を挟んだ前回の判定動作Ｐ２でランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が安定判定電圧Ｖ２未満となっていたか否かの判定も行い（Ｓ１０）、前回と今回との両方で（つまり２回連続で）ランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が安定判定電圧Ｖ２未満となった場合（Ｓ４とＳ８とＳ１０との全てでＹ）のみ、定常動作を開始する（Ｓ７）。
【００５７】
また、上記以外の場合（Ｓ４とＳ８とＳ１０とのいずれかでＮ）には上記のように極性を反転（Ｓ９）させた上で再度の始動動作Ｐ１を開始する（Ｓ２）。特に、ランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が始動判定電圧Ｖ１以上であれば（Ｓ４でＮ）、上記再度の始動動作Ｐ１の前に休止動作Ｐ０が挿入される（Ｓ５）。
【００５８】
上記構成によれば、ランプ電圧Ｖｌａの絶対値｜Ｖｌａ｜が安定判定電圧Ｖ２未満となった最初の判定動作Ｐ２（図６での１回目の判定動作Ｐ２）と定常動作Ｐ３との間に、少なくとも一回は再度の始動動作Ｐ１が挿入され、この再度の始動動作Ｐ１中に高圧放電灯ＤＬの各電極の温度を上昇させることができるから、上記最初の判定動作Ｐ２の後に即座に定常動作Ｐ３が開始される場合に比べ、定常動作Ｐ３の開始直後の高圧放電灯ＤＬの立ち消えが発生しにくい。
【００５９】
上記の各種の高圧放電灯点灯装置は、例えば図９〜図１１に示すような照明器具５に用いることができる。図９〜図１１の照明器具５は、それぞれ、電力変換回路１とランプ電圧検出回路２と制御回路３とを収納及び保持した器具本体５１と、高圧放電灯ＤＬを保持した灯体５２とを備える。また、図９の照明器具５と図１０の照明器具５とは、それぞれ、電力変換回路１と高圧放電灯ＤＬとを電気的に接続する給電線５３を備える。上記のような各種の照明器具５は周知技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。
【符号の説明】
【００６０】
１  電力変換回路
３  制御回路
５  照明器具
５１  器具本体
ＤＬ  高圧放電灯
Ｐ１  始動動作
Ｐ２  判定動作
Ｐ３  定常動作
【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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【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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