(57)【要約】【課題】放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制し、安全性に優れ、且つ器具のアース機構を不要とすることで安価な放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃをインバータ部４にて高周波出力に変換し、インダクタＬ１Ａ，Ｌ１Ｂ、コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを含む共振負荷部がインバータ部４の出力端間に複数個並列に接続され、前記共振負荷部に夫々放電灯ＬＡ，ＬＢが接続され、放電灯未装着時に直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃの分圧電圧が分圧比Ａで放電灯接続点に発生する直流バイアス経路８，９を有する場合に、何れかの放電灯が未装着の場合は、直流出力ＶｄｃをＶｄｃ＜１５０／√（Ａ2 ＋０．５2 ）［Ｖ］に低下させる。【選択図】図１
2008123909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源部と、前記直流電源部から供給される直流出力を高周波出力に変換するインバータ部と、インダクタ、コンデンサを含む共振負荷部と、前記共振負荷部が前記インバータ部の出力端間に複数個並列に接続され、前記共振負荷部に夫々放電灯が接続され、これら各放電灯の装着状態を検知し、上記放電灯のうち何れかの放電灯が未装着の場合は他の正常接続された放電灯が継続して点灯できる範囲で直流電源部の出力を低下させる直流電源出力制御手段を備え、放電灯未装着時に直流電源部から供給される直流出力の分圧電圧が放電灯接続点に発生する直流バイアス経路を有し、直流バイアス経路は直流電圧に対する分圧比率Ａを有する放電灯点灯装置において、何れかの放電灯が未装着の場合は、直流出力ＶｄｃをＶｄｃ＜１５０／√（Ａ2 ＋０．５2 ）［Ｖ］に低下させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
直流電源部と、前記直流電源部から供給される直流出力を高周波出力に変換するインバータ部と、インダクタ、コンデンサを含む共振負荷部と、前記共振負荷部が前記インバータ部の出力端間に複数個並列に接続され、前記共振負荷部に夫々放電灯が接続され、これら各放電灯の装着状態を検知し、上記放電灯のうち何れかの放電灯が未装着の場合は他の正常接続された放電灯が継続して点灯できる範囲で直流電源部の出力を低下させる直流電源出力制御手段を備え、放電灯未装着時に直流電源部から供給される直流出力の分圧電圧が放電灯接続点に発生する直流バイアス経路を有し、直流バイアス経路は直流電圧に対する分圧比率Ａを有する放電灯点灯装置において、何れかの放電灯が未装着の場合は、直流出力ＶｄｃをＶｄｃ＜３００／√（Ａ2 ＋０．５2 ）［Ｖ］に低下させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
インバータ部の発振周波数を変化させることで放電灯の点灯出力を切替え可能な制御手段と、放電灯外れ時において、この点灯出力の切替え動作を禁止する点灯出力切替え禁止手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を装着する本体と、放電灯点灯装置から電力が供給される複数の放電灯と、を備えた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、複数個の放電灯を一括点灯可能な放電灯点灯装置、およびこの放電灯点灯装置と複数個の放電灯を搭載した照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置の概略構成を図９に示す。この放電灯点灯装置は、放電灯２灯を点灯制御するものであり、例えば、特開平１０−３２６６８２号公報（図２）に開示されている。スイッチＳＷ１がオンされると、交流電源ＡＣが整流回路部１に接続され、交流電圧が整流された後、直流電源部２に入力され、所定の直流電圧Ｖｄｃが出力される。直流電源部２は例えば昇圧チョッパ構成から成り、制御手段３にて所定の直流電圧Ｖｄｃが略一定値となるように制御される。
【０００３】
直流電源部２の出力には直流電圧を高周波に変換するインバータ部４が接続されており、インバータ部４はパワーＭＯＳＦＥＴよりなる一対のスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２の直列回路を備えるハーフブリッジ形である。インバータ部４のスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２の発振周波数およびオンオフ時間はインバータ制御部５にて制御され、インバータ制御部５から出力される駆動信号にてスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２は交互にオンオフされる。この動作により、インバータ部４の出力（スイッチ素子Ｑ１１のソース端子とスイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子の接続点）には高周波の矩形波電圧が発生する。
【０００４】
インバータ部４の出力には直流カット用のコンデンサＣ１Ａを介してインダクタＬ１ＡとコンデンサＣ２Ａからなる共振回路部６が接続されており、さらに直流カット用のコンデンサＣ１Ｂを介してインダクタＬ１ＢとコンデンサＣ２Ｂの直列回路からなる共振回路部７が並列に接続される。放電灯ＬＡおよびＬＢはそれぞれコンデンサＣ２ＡおよびＣ２Ｂにフィラメント部Ｆを介して並列に接続される。インバータ部４の高周波動作により共振回路部６および７のコンデンサＣ２ＡおよびＣ２Ｂの両端には共振電圧が発生し、この共振電圧にて放電灯ＬＡおよびＬＢは始動点灯し、点灯後はインバータ部４の発振周波数を所定値に変調させることにより所定の放電灯出力を得る構成である。
【０００５】
本従来構成の特徴たる点は、複数の共振回路部６，７が並列にインバータ部４に接続されて成る点である。複数の共振回路部６，７が並列にインバータ部４に接続されて成る利点は、インバータ部４を複数設ける必要がないため、部品点数の削減および部品コストの低下が可能となることである。
【０００６】
本従来例は２本の放電灯ＬＡ，ＬＢで構成されるが、放電灯の灯数が更に多い場合においてはその利点が更に発揮される。且つ、本従来例の構成であれば、１本の放電灯が外された場合において、放電灯が外された共振回路のみ共振経路が遮断されるため、放電灯未接続側は安全に共振作用を停止させることができ、正常に接続されている放電灯のみを正常に点灯始動させることができるという利点もあるため、一般的に複数の放電灯を点灯させる家庭用の照明器具に備えられる放電灯点灯装置においては本従来例のような共振回路の複数並列接続構成が用いられている。
【特許文献１】特開平１０−３２６６８２号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本従来構成においては次のような問題が生じる。図１０は従来構成において放電灯が１灯外れた状態の回路構成を示し、図１１は従来構成における各部電圧波形を示す。放電灯ＬＡが外れた場合においてインバータ部４の発振が継続する場合、インバータ部４の出力電圧Ｖｏ１は図１１（ｂ）に示すように直流電圧Ｖｄｃ（図１１（ａ））と同ピーク値の高周波の矩形波電圧となる。なお、インバータ部４の発振デューテイ比（インバータ部４のスイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２のオンオフ比）は回路効率を高める意味から略５０％に設定されることが一般的であり、本従来構成においてもインバータ部４の発振デューティ比を略５０％としており、それに伴い出力電圧Ｖｏ１の波形も略５０％のデューティ比となる。
【０００８】
１灯の放電灯ＬＡが外れた状態（図１０の状態）にてインバータ部４の発振が継続する場合、外れた側の放電灯ＬＡの高圧側の接続点（図９のインダクタＬ１Ａと放電灯ＬＡとの接続点）に発生する出力電圧Ｖｏ２は、出力電圧Ｖｏ１が直流カット用コンデンサＣ１Ａを介して出力されるため、出力電圧Ｖｏ１の直流成分が除去された交流矩形波電圧となる。
【０００９】
なお、実際の出力電圧Ｖｏ２は、浮遊容量成分Ｃ０の影響による共振電圧（インダクタＬ１Ａと浮遊容量成分Ｃ０の共振電圧）が重畳するため、図１１（ｃ）のように、交流矩形波電圧に高周波のリンギング成分が重畳した波形となる。ここで、リンギング成分を無視した出力電圧Ｖｏ２の実効値（Ｖｏ２（ＲＭＳ））は発振デューティ比を５０％とした場合、以下のように求められる。なお、実際の実効値成分はリンギング成分が重畳するため、下記の値よりも若干高くなる。
【００１０】
Ｖｏ２（ＲＭＳ）＝０．５×Ｖｄｃ  …（式１）
上式において、Ｖｄｃは直流電源部２の出力直流電圧の平均値とする。
【００１１】
このように、直流電圧Ｖｄｃが高いほど、放電灯外れ時に放電灯接続点に発生する二次電圧（放電灯接続点−回路グランド間電圧）および対地電圧（放電灯接続点−アース（対地）間電圧）が高くなるため、直流電圧Ｖｄｃが高く設定される場合においては放電灯の着脱の際に電撃を生ずる恐れが高くなり、よって安全性を考慮すると直流電圧Ｖｄｃは必要以上に高めに設定することができないという問題がある。
【００１２】
また、安全性の観点から、二次電圧および対地電圧が高くなる場合は照明器具を接地できるようにアース機構が必要となる。家庭用照明器具の場合、吊り下げ型器具（ペンダント器具）は１５０Ｖ、直付け型器具（シーリング器具）は３００Ｖを超える場合においてはアース機構を設けなければならない。
【００１３】
よって、照明器具のアース機構を不要とするには吊り下げ型器具の場合は１５０Ｖ、直付け型器具の場合は３００Ｖを下回るように二次電圧および対地電圧を制限しなければならず、よって、（式１）にて換算すると直流電圧Ｖｄｃの上限値は吊り下げ型器具で３００Ｖ、直付け型器具で６００Ｖとなる。なお、実際の上限値は前述の高周波リンギング成分による電圧上昇を考慮して前述の上限値よりも若干低めに設定されることが望ましい。
【００１４】
ところで、近年、放電灯の長細管化が進み、それに伴い放電灯を始動点灯させるために必要な始動電圧も高くなってきている。始動電圧は共振回路部の共振作用にて得られるが、より高い始動電圧を得るためには共振作用を更に強める必要があり、部品の電気ストレスも増大する傾向にある。また、共振回路部品のばらつきによる始動電圧ばらつきも増大傾向となり、更なる部品の電気ストレスの増大、もしくは始動電圧不足による放電灯不点灯などの問題も生じる恐れがある。
【００１５】
この問題を回避するには直流電圧Ｖｄｃを高く設定することで共振作用を強めることなく所定の始動電圧を得るようにすれば良いのだが、直流電圧Ｖｄｃを高くすると二次電圧および対地電圧も高くなるため前述の問題が生じることになる。
【００１６】
また、他の従来構成においては新たな問題が生じる。図１２は他の従来構成の回路図であり、図１３は図１２の従来構成における放電灯外れ側の高圧側接続点に発生する電圧波形を示す。
【００１７】
図１２の従来構成は図１０の構成と略同じだが、直流バイアス経路８および９が各放電灯ＬＡ，ＬＢに夫々設けられている。この構成は例えば特開２００２−８３６９９号公報の図５にあるように放電灯異常時に生じる放電灯の立消えを検出するために設けられている。図１２の場合、放電灯が正常に点灯している状態の放電灯の抵抗インピーダンス値（一般的に数十から数百Ω程度）と比べて充分大きな抵抗インピーダンス値の抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３ＡおよびＲ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、Ｒ３Ｂにて直流バイアス経路８および９が構成されており、抵抗Ｒ１ＡおよびＲ１Ｂは直流電源部２の出力と各共振回路部の直流カット用コンデンサＣ１Ａ，Ｃ１ＢとインダクタＬ１Ａ，Ｌ１Ｂとの接続点の間に設けられる。この抵抗Ｒ１ＡおよびＲ１Ｂにて直流電圧Ｖｄｃを放電灯接続点にバイアスする構成である。なお、抵抗Ｒ１ＡおよびＲ１Ｂの接続点と放電灯接続点の間にはインダクタＬ１Ａ，Ｌ１Ｂが介在するが、直流成分には殆ど影響しないため無視できる。
【００１８】
放電灯ＬＡ側にて放電灯異常時の検出動作を説明する。放電灯ＬＡが正常に点灯している場合、放電灯ＬＡの抵抗インピーダンス値ＲＬＡは抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａと比べて非常に小さいため、抵抗Ｒ３Ａの両端直流電圧（直流電圧Ｖｄｃと抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、ＲＬＡから生成される分圧電圧）は略０Ｖである。なお、抵抗Ｒ３Ａの両端に接続されるコンデンサＣ７Ａは交流電圧除去用に設けられており、これにより抵抗Ｒ３Ａの両端電圧には直流電圧Ｖｄｃと抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、ＲＬＡの分圧電圧のみが発生する。抵抗Ｒ３Ａの両端電圧はインバータ制御部５に入力され、この電圧が低電圧レベルの場合は放電灯正常状態と判定し、通常動作を継続する。
【００１９】
放電灯ＬＡの異常により放電灯ＬＡが立消えした場合、放電灯ＬＡの抵抗インピーダンス値ＲＬＡは略無限大となるため、抵抗Ｒ３Ａの両端直流電圧は直流電圧Ｖｄｃと抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａから生成される高電圧レベルの分圧電圧が発生し、インバータ制御部５に入力される。この電圧が高電圧レベルの場合は放電灯異常状態と判定し、発振を停止する等の保護動作へ移行する。
【００２０】
放電灯ＬＡが外された場合も同様に抵抗Ｒ３Ａの両端直流電圧は直流電圧Ｖｄｃと抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａの分圧電圧が発生するが、この場合は保護動作へ移行させる制御を禁止させることで放電灯１灯外れ、他の１灯接続時の点灯動作を保証することができる（図示しないが低圧側の放電灯フィラメント外れを検出し、検出後に抵抗Ｒ３Ａを短絡するスイッチ手段を設けることで保護動作への移行制御を禁止することができる）。
【００２１】
このような放電灯接続点に直流電圧がバイアスされる構成においては、放電灯外れ時の二次電圧および対地電圧が更に高くなる場合がある。放電灯ＬＡが外れた場合、放電灯接続点には下記の直流電圧Ｖ１が発生する。
【００２２】
Ｖ１＝Ａ×Ｖｄｃ  …（式２）
上式において、Ａは次式で与えられる分圧比である。
Ａ＝（Ｒ２Ａ＋Ｒ３Ａ）／（Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ＋Ｒ３Ａ）
【００２３】
この場合、放電灯外れ時に発生する二次電圧および対地電圧（Ｖｏ２）は、図１３に示すように、図１１（ｃ）の交流矩形波電圧に直流電圧Ｖ１が重畳した電圧となる。この交流矩形波電圧と直流電圧Ｖ１の合成電圧実効値（出力電圧Ｖｏ２の実効値）は交流成分と直流成分の二乗和の関係となるから、リンギング成分を無視した出力電圧Ｖｏ２の実効値（Ｖｏ２（ＲＭＳ））は発振デューティ比を５０％とした場合、以下のように求められる。
【００２４】
Ｖｏ２（ＲＭＳ）2 ＝（０．５×Ｖｄｃ）2 ＋Ｖ１2 ＝（０．５×Ｖｄｃ）2 ＋（Ａ×Ｖｄｃ）2   …（式３）
【００２５】
（式３）を変形すると、
Ｖｏ２（ＲＭＳ）2 ＝Ｖｄｃ2 ×（０．５2 ＋Ａ2 ）
【００２６】
したがって、
Ｖｏ２（ＲＭＳ）＝√（０．５2 ＋Ａ2 ）  …（式４）
【００２７】
よって、（式１）に示す交流成分のみの実効値電圧よりも下記倍率分（Ｂ）だけ大きな実効値電圧が発生することになる。
Ｂ＝√（０．５2 ＋Ａ2 ）／０．５  …（式５）
【００２８】
例えば、Ｒ１Ａ＝９００ｋΩ、Ｒ２Ａ＝６００ｋΩ、Ｒ３Ａ＝３００ｋΩの場合、分圧比率Ａは０．５となり、交流成分のみの実効値電圧よりもＢ≒１．４倍の大きな実効値電圧が発生することになり、放電灯の着脱の際に電撃を生ずる恐れが更に高くなるため、安全性を考慮すると照明器具のアース機構が必要となる。
【００２９】
放電灯着脱時の電撃を抑制する従来例としては、例えば特開平７−９９０８９号公報があるが、この構成においては放電灯外れ時の二次電圧および対地電圧を低減する手段は設けられておらず、且つ直流バイアス経路も存在するため放電灯外れ時の二次電圧および対地電圧は更に高くなってしまう問題があった。
【００３０】
また、放電灯外れ時の二次電圧および対地電圧を抑制する他の従来例としては、例えば特許第３５０５９３７号公報があるが、これは直流電源部２から出力される直流電圧Ｖｄｃを２８０Ｖ以下に設定することは開示されているが、長細管化放電灯に対応させる場合には大きな課題となり、また直流バイアス経路が存在する構成とした場合においては更に大きな課題が生じることになる。
【００３１】
また、放電灯外れ時の二次電圧および対地電圧を抑制する他の従来例としては、例えば特開平５―２３４６８９号公報や特開２００３−４５６９０号公報があるが、これらは放電灯外れ時に昇圧チョッパの出力電圧を低くすることは開示されているが、直流バイアス経路が存在する構成とした場合における配慮は成されておらず、大きな課題が生じることになる。
【００３２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制し、安全性に優れ、且つ器具のアース機構を不要とすることで安価な放電灯点灯装置およびこれを用いた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】
【００３３】
請求項１の発明にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源部２と、前記直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃを高周波出力に変換するインバータ部４と、インダクタＬ１Ａ，Ｌ１Ｂ、コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを含む共振負荷部と、前記共振負荷部が前記インバータ部４の出力端間に複数個並列に接続され、前記共振負荷部に夫々放電灯ＬＡ，ＬＢが接続され、これら各放電灯ＬＡ，ＬＢの装着状態を検知し、上記放電灯のうち何れかの放電灯が未装着の場合は他の正常接続された放電灯が継続して点灯できる範囲で直流電源部２の出力を低下させる直流電源出力制御手段１２を備え、放電灯未装着時に直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃの分圧電圧が放電灯接続点に発生する直流バイアス経路８，９を有し、直流バイアス経路８，９は直流電圧に対する分圧比率Ａを有する放電灯点灯装置において、何れかの放電灯が未装着の場合は、直流出力ＶｄｃをＶｄｃ＜１５０／√（Ａ2 ＋０．５2 ）［Ｖ］に低下させることを特徴とするものである。
【００３４】
請求項２の発明にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源部２と、前記直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃを高周波出力に変換するインバータ部４と、インダクタＬ１Ａ，Ｌ１Ｂ、コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを含む共振負荷部と、前記共振負荷部が前記インバータ部４の出力端間に複数個並列に接続され、前記共振負荷部に夫々放電灯ＬＡ，ＬＢが接続され、これら各放電灯ＬＡ，ＬＢの装着状態を検知し、上記放電灯のうち何れかの放電灯が未装着の場合は他の正常接続された放電灯が継続して点灯できる範囲で直流電源部２の出力を低下させる直流電源出力制御手段１２を備え、放電灯未装着時に直流電源部２から供給される直流出力Ｖｄｃの分圧電圧が放電灯接続点に発生する直流バイアス経路８，９を有し、直流バイアス経路８，９は直流電圧に対する分圧比率Ａを有する放電灯点灯装置において、何れかの放電灯が未装着の場合は、直流出力ＶｄｃをＶｄｃ＜３００／√（Ａ2 ＋０．５2 ）［Ｖ］に低下させることを特徴とするものである。
【００３５】
請求項３の発明にあっては、請求項１または２の発明において、インバータ部４の発振周波数を変化させることで放電灯の点灯出力を切替え可能な制御手段５と、放電灯外れ時において、この点灯出力の切替え動作を禁止する点灯出力切替え禁止手段１５とを備えることを特徴とする（図５参照）。
【００３６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を装着する本体と、放電灯点灯装置から電力が供給される複数の放電灯と、を備えたことを特徴とする照明器具である（図７、図８参照）。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の発明によれば、放電灯外れ時に直流バイアス経路の影響で直流電圧成分が二次電圧（対地電圧）に重畳する構成を有する場合においても、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ正常接続された放電灯は点灯維持可能であり、且つ天井吊り下げ型器具のアース機構が不要となる放電灯点灯装置を提供できるという効果がある。
【００３８】
請求項２の発明によれば、放電灯外れ時に直流バイアス経路の影響で直流電圧成分が二次電圧（対地電圧）に重畳する構成を有する場合においても、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ正常接続された放電灯は点灯維持可能であり、且つ天井直付け型器具のアース機構が不要となる放電灯点灯装置を提供できるという効果がある。
【００３９】
請求項３の発明によれば、放電灯外れ時に直流バイアス経路の影響で直流電圧成分が二次電圧（対地電圧）に重畳する構成を有する場合においても、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ点灯出力を切替え可能な場合においても正常接続された放電灯は点灯維持可能な放電灯点灯装置を提供できるという効果がある。
【００４０】
請求項４の発明によれば、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ正常接続された放電灯は点灯維持可能であり、且つアース機構が不要であるため安価な照明器具を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
（実施形態１）
図１に実施形態１の回路構成を示し、図２に実施形態１の放電灯外れ時の各部電圧波形を示す。本実施形態において、回路構成は従来例の図１２と略同じであるが、各放電灯の装着有無を検出する検出部１０および１１が設けられており、検出部にて放電灯の外れが検出された場合、直流電源部２の出力を低下させる直流電源出力制御手段１２が設けられている。
【００４２】
検出部１０および１１は同じ回路構成であり、検出部１０について説明すると、直流電源部２の出力電圧Ｖｄｃを抵抗Ｒ４ＡとＲ５ＡとＲ６Ａにて分圧する構成で、抵抗Ｒ５ＡとＲ６Ａの接続点がトランジスタＱ２Ａのベースに、抵抗Ｒ４ＡとＲ５Ａの接続点が放電灯ＬＡの低圧側フィラメント部（コンデンサＣ２Ａと低圧側フィラメント部の接続点側）に夫々接続される。コンデンサＣ４Ａは高周波電圧除去用に設けられ、これによりトランジスタＱ２Ａのベースには直流成分の電圧のみが発生する。ここで、抵抗Ｒ４Ａ、Ｒ５Ａ、Ｒ６Ａはフィラメント部の抵抗値よりも大きな抵抗値に設定してあり、フィラメント部が正常に接続されている場合（つまり放電灯が装着されている場合）はフィラメント部と、抵抗Ｒ５ＡとＲ６Ａの直列回路との並列接続合成抵抗値が極めて小さくなるため、トランジスタＱ２Ａのベース電圧も小さくなり、トランジスタＱ２Ａはオフ状態を維持する。フィラメント部が未接続の場合（つまり放電灯が外れている場合）は抵抗Ｒ４Ａ、Ｒ５Ａ、Ｒ６Ａの分圧のみとなるため、トランジスタＱ２Ａのベース電圧は大きくなり、トランジスタＱ２Ａはオン状態を維持する。
【００４３】
直流電源出力制御手段１２は直流電源部２の出力電圧Ｖｄｃを切り替えるスイッチ手段としてのトランジスタＱ３と、トランジスタＱ３のベース電流を制御用電源Ｖｃから供給するための抵抗Ｒ１０にて構成される。トランジスタＱ３のベースはトランジスタＱ２Ａのコレクタに接続され、トランジスタＱ２Ａオフ時はトランジスタＱ３オン、トランジスタＱ２Ａオン時はトランジスタＱ３オフとなる。トランジスタＱ３のコレクタは制御手段３に備えられた抵抗Ｒ８とＲ９の接続点に接続される。
【００４４】
直流電源部２はスイッチ素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ２、コンデンサＣ３から成る昇圧チョッパ構成であり、本構成は周知技術であるため動作説明は省略する。スイッチ素子Ｑ１のオンオフ制御は制御手段３で行われ、制御手段３には汎用制御ＩＣであるＩＣ１（例えばオンセミコンダクター社製、品番ＭＣ３３２６２）が備えられる。この集積回路ＩＣ１には出力電圧Ｖｄｃを抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９にて分圧した信号が電圧帰還入力端子に入力され、この信号レベルに応じた出力電圧Ｖｄｃが生成されるようにスイッチ素子Ｑ１をオンオフ制御する駆動信号がドライブ出力端子から出力され、いわゆるフィードバック動作が行われる。つまり、出力電圧Ｖｄｃに対する電圧帰還入力端子の信号レベルを変化させることで出力電圧Ｖｄｃも任意に変化させることができ、出力電圧Ｖｄｃに対する信号レベルを大きくする（つまり抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９にて設定される分圧比率を大きくする）ことで出力電圧Ｖｄｃを小さくすることができる。
【００４５】
直流電源出力制御手段１２に備えられたトランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ８とＲ９の接続点に接続され、トランジスタＱ３がオンすると抵抗Ｒ９が短絡される構成である。放電灯ＬＡ，ＬＢが２灯ともに正常に装着されている場合、トランジスタＱ３はオン保持されるため、抵抗Ｒ９は短絡状態を維持し、電圧帰還入力端子の出力電圧Ｖｄｃに対する信号レベル（分圧比率）は小さくなり、出力電圧Ｖｄｃは大きい値で設定される（この状態が通常のＶｄｃレベルである）。放電灯が外れた場合、トランジスタＱ３がオフとなるため抵抗Ｒ９が短絡状態から開放状態になり、その結果、帰還入力端子の出力電圧Ｖｄｃに対する信号レベル（分圧比率）は大きくなり、よって出力電圧Ｖｄｃは小さくなる。
【００４６】
放電灯正常接続時の直流電源部出力電圧をＶｄｃ、放電灯１灯外れ時の直流電源部出力電圧をＶｄｃ’とした場合、各部波形は図２のようになり、ＶｄｃはＶｄｃ’に低下するため、放電灯外れ側の二次電圧（対地電圧）の交流成分実効値もＶｄｃ／２からＶｄｃ’／２に低下する。例えば、Ｖｄｃ＝２６０Ｖ、Ｖｄｃ’＝２００Ｖと設定した場合、放電灯外れ側の二次電圧（対地電圧）交流成分実効値は２６０／２＝１３０Ｖから２００／２＝１００Ｖへ低下することになる。
【００４７】
また、スイッチ素子Ｑ６は放電灯が始動点灯するまでの期間、出力電圧の切替えを禁止するために設けられており、放電灯始動期間中はスイッチ素子Ｑ６オン、始動期間が終了し、点灯モードへ移行後は、スイッチ素子Ｑ６オフとなるように制御することで放電灯の始動点灯に出力電圧の低下動作が影響しないようにしている。
【００４８】
ここで、低下後のＶｄｃ’は他の正常接続された放電灯が点灯を維持することができ、且つ放電灯外れ側の二次電圧（対地電圧）が所定の値以下（１５０Ｖ以下または３００Ｖ以下）になるように設定することで、放電灯１灯外れ時における正常に接続されている放電灯のみを正常に点灯維持させることができ、且つ放電灯外れ側の一次電圧（対地電圧）を低くすることができるため、放電灯着脱の際に発生する電撃を抑制でき、よって安全性が向上する。
【００４９】
また、直流バイアス経路８、９が設けられていることにより放電灯外れ時に発生する二次電圧（対地電圧）は直流バイアス分に応じて更に高くなる傾向となるため、放電灯外れ時においては直流バイアス分の影響を考慮した出力電圧Ｖｄｃに切り替える必要がある。図２にて説明すると、出力電圧ＶｄｃからＶｄｃ’へ切り替えることで、二次電圧（対地電圧）の交流成分ピーク値はＶｄｃからＶｄｃ’に低下し、且つ直流バイアス経路にて重畳される直流成分値はＶ１（直流出力電圧Ｖｄｃを直流バイアス経路の分圧比率Ａで乗じた直流電圧値）からＶ２（直流出力電圧Ｖｄｃ’を直流バイアス経路の分圧比率Ａで乗じた直流電圧値）に低下するため、二次電圧（対地電圧）を大幅に低下することができる。
【００５０】
放電灯ＬＡ側が外れた場合について更に詳細を説明する。放電灯外れ時には直流バイアス経路８を構成する抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａにて設定される分圧比率Ａ（従来例の（式２）参照）にて決定される直流電圧が二次電圧（対地電圧）に重畳する。この時の二次電圧（対地電圧）は（式４）にて求めることができ、ここで、二次電圧（対地電圧）を１５０Ｖ以下にするための直流電源部２の出力電圧Ｖｄｃは以下のように求められる。
【００５１】
Ｖｏ２（ＲＭＳ）＝Ｖｄｃ×√（０．５2 ＋Ａ2 ）＜ｌ５０
【００５２】
これを変形すると、以下のようになる。
Ｖｄｃ＜１５０／√（０．５2 ＋Ａ2 ）  …（式６）
【００５３】
この（式６）を満足する出力電圧Ｖｄｃに切り替えることにより、放電灯点灯装置を家庭用吊り下げ型器具（ペンダン卜器具）に組み込んで使用する場合においても器具にアース機構を設ける必要がなく、安価な照明器具を提供することができる。
【００５４】
具体的には、通常時の出力電圧Ｖｄｃを２６０Ｖとし、直流バイアス経路８を構成する抵抗を、Ｒ１Ａ＝９００ｋΩ、Ｒ２Ａ＝６００ｋΩ、Ｒ３Ａ＝３００ｋΩ（分圧比率Ａは０．５）とした場合、放電灯外れ時の出力電圧Ｖｄｃを下記算出値未満に下げれば良い。
【００５５】
Ｖｄｃ＜１５０／√（０．５2 ＋０．５2 ）＝２１２．１３  （Ｖ）
【００５６】
よって、放電灯外れ時の出力電圧Ｖｄｃを２１２Ｖ未満に設定すれば良い。なお、実際の二次電圧（対地電圧）は図２に示すようにリンギング成分が重畳するため、この影響も考慮して上記数値よりも若干低め（例えば２００Ｖ程度）に設定することが望ましい。
【００５７】
また、放電灯点灯装置を家庭用直付け型器具（シーリング器具）に組み込んで使用する場合においては二次電圧（対地電圧）が３００Ｖ以下であれば器具にアース機構を設ける必要はないため、図１の構成であれば出力電圧Ｖｄｃを３００Ｖ程度に設定しても問題はない（４２４Ｖ以下であれば良い）。
【００５８】
しかし、直流バイアス経路の構成が図３のような場合は問題が生じる。この構成の場合、放電灯が接続されている状態の直流バイアス経路は図１の構成と等価的には同じ（インダクタおよびフィラメントの直流インピーダンスは他の抵抗器の直流インピーダンスと比べて無視できるほど小さいため）であるが、放電灯が外れた場合、直流バイアス経路はフィラメント経路が無くなるため抵抗Ｒ１Ａのみが有効となり、よって直流バイアス経路の分圧比率Ａは略１となる。この場合においては、放電灯外れ時の出力電圧Ｖｄｃを下記算出値未満に下げれば良い。
【００５９】
Ｖｄｃ＜３００／√（１2 ＋０．５2 ）＝２６８．３３  （Ｖ）
【００６０】
よって、放電灯外れ時の出力電圧Ｖｄｃを２６８Ｖ未満に設定すれば良い。なお、実際の二次電圧（対地電圧）は図２に示すようにリンギング成分が重畳するため、この影響も考慮して上記数値よりも若干低め（例えば２５０Ｖ程度）に設定することが望ましい。
【００６１】
直流バイアス経路の構成は図１および図３に示した構成に限らず、例えば、複数の直流バイアス経路が存在しても良いし、直流バイアス経路を遮断する部品（例えばコンデンサなど）以外の電子部品が直流バイアス経路および主回路部（共振回路部、インバータ部、放電灯負荷部、等を含む回路構成部位）に介在しても良い。要するに、放電灯接続点と出力電圧Ｖｄｃ接続点の間に存在する直流インピーダンス成分と、放電灯接続点と回路グランド（またはアース（対地））の間に存在する直流インピーダンス成分とが存在し、放電灯外れ時に前述の直流インピーダンス成分にて出力電圧Ｖｄｃの分圧電圧が放電灯接続点に発生する構成であれば良い。
【００６２】
また、放電灯の外れを検出する手段を有し、放電灯の外れが検出された場合、直流電源部の出力電圧（つまりはインバータ部の入力電圧）を、他の正常接続された放電灯が点灯維持可能な範囲で低下させる構成が設けられておれば、本実施形態に示すような直流電源部構成、インバータ部構成、インバータ制御回路構成、共振回路構成および共振回路の構成数、放電灯の灯数、放電灯外れ検出手段構成、直流電源出力制御手段構成に限るものではないことは言うまでもない。
【００６３】
このように、放電灯外れ時に直流バイアス経路の影響で直流電圧成分が二次電圧（対地電圧）に重畳する構成を有する場合においても、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ正常接続された放電灯は点灯維持可能な放電灯点灯装置を提供できる。
【００６４】
（実施形態２）
図４に実施形態２の概略回路構成を示す。本実施形態は直流電源部の出力電圧切替え構成に関する別の構成例を示すものであり、他の構成および動作概念は実施形態１と同様である。本実施形態の直流電源部１３は、実施形態１の図１に示す整流回路部１と直流電源部２の機能が複合されており、スイッチ手段ＳＷ２によって全波整流回路としての機能と倍電圧整流回路としての機能とに切り替えることができるものである。すなわち、ダイオードＤ２〜Ｄ５にて構成される整流回路の直流出力端間に一対の平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路を接続し、交流電源ＡＣの一端を整流回路の一方の交流入力端に接続するとともに、交流電源ＡＣの他端を整流回路の他方の交流入力端と平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の接続点とに択一的に接続する切替え手段としてのスイッチ手段ＳＷ２を設けている。
【００６５】
スイッチ手段ＳＷ２により整流回路の交流入力端が選択されているときには、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路の両端に整流回路の直流出力電圧が印加されるから、通常の全波整流回路として機能する。
【００６６】
また、スイッチ手段ＳＷ２により平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の接続点が選択されているときには、整流回路の一方のアーム（ダイオードＤ２，Ｄ３）と平滑コンデンサＣ５、Ｃ６とによりブリッジ回路が構成され、交流電源ＡＣの電圧波形の半サイクルごとに各平滑コンデンサＣ５、Ｃ６が夫々充電されるから、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路の両端電圧は交流電源ＡＣのピーク電圧の略２倍になる。
【００６７】
スイッチ手段ＳＷ２の切替えは直流電源出力制御手段１２から出力される信号に応じてドライブ手段１４を介して行われ、放電灯が正常接続されている場合は直流電源部１３を倍電圧整流回路としての機能を持たせ、放電灯外れ時は直流電源部１３を全波整流回路としての機能を持たせることで、実施形態１と同様の機能を持たせることができる。
【００６８】
（実施形態３）
図５に実施形態３の回路構成を示し、図６に実施形態３の動作説明用の電流−電圧特性グラフを示す。本実施形態において、回路構成は実施形態１の図１と略同じであるが、調光信号Ｓが入力されるとインバータ部４の発振周波数を変化させることで放電灯の点灯出力を切替え可能な制御手段がインバータ制御部５に設けられており、放電灯外れ時において、この点灯出力の切替え動作を禁止する点灯出力切替え禁止手段１５が設けられている点が異なる。
【００６９】
図５において、調光信号ＳがＬｏｗ信号の場合は放電灯出力を全光出力とし、Ｈｉｇｈ信号の場合は調光出力とするようにインバータ部４の発振周波数を変化させる制御が行われる。本実施形態では発振周波数を全光出力時に６０ｋＨｚ、調光出力時に８８ｋＨｚに変化させている。
【００７０】
本実施形態の場合、放電灯負荷はＦＣＬ４０型ランプであり、通常時における直流電源部２の出力電圧Ｖｄｃを２６０Ｖ、共振回路部のインダクタを０．７５ｍＨ、放電灯に並列接続されるコンデンサを７．５ｎＦ、直流カット用コンデンサを１００ｎＦに設定しており、前述の発振周波数にて全光出力および調光出力にて放電灯を点灯維持させる構成としており、この条件における放電灯および共振回路部の電流−電圧特性は図６のカーブ１６、１７、１８で示される。
【００７１】
破線で示すカーブ１６はＦＣＬ４０型ランプの電流−電圧特性カーブであり、カーブ１７は全光出力時の発振周波数における共振回路部の負荷特性カーブ（放電灯負荷の抵抗インピーダンスが零から無限大に変化した場合の放電灯負荷に流れる電流および放電灯負荷の両端電圧をプロットしたグラフ）であり、カーブ１８は調光出力時の発振周波数における共振回路部の負荷特性カーブである。このカーブ１６とカーブ１７，１８とが交わる点が、全光時および調光時の放電灯出力であり、この交わる点で示される電流および電圧にて放電灯は点灯を維持することになる。
【００７２】
ここで、放電灯が外され、直流電源部２の出力電圧Ｖｄｃを２６０Ｖから２００Ｖに低下させる制御が行われた場合、負荷特性カーブは放電灯出力が低下する方向（電流および電圧が低下する方向）へと変化し、全光時および調光時の負荷特性カーブは夫々カーブ１７からカーブ１９、カーブ１８からカーブ２０、へと変化することになる。この場合、全光時はＦＣＬ４０型ランプの電流−電圧特性カーブ１６と交わる点を持つため点灯を維持できるが、調光時はカーブ１６との交わる点を持たないため点灯を維持することができなくなり、放電灯は立消え状態となる。
【００７３】
この状態を回避するため、点灯出力切替え禁止手段１５が設けられる。点灯出力切替え禁止手段１５はトランジスタＱ４、Ｑ５、抵抗Ｒ１１にて構成されており、放電灯が正常状態の場合、トランジスタＱ４オン、トランジスタＱ５オフが保持され、調光信号Ｓは制限されることなく、インバータ制御部５に入力される。放電灯が外れた状態の場合、トランジスタＱ４オフ、トランジスタＱ５オンが保持され、調光信号ＳはＬｏｗに保持されることにより調光点灯への切替え動作を禁止する。
【００７４】
このように、放電灯外れ時に直流バイアス経路の影響で直流電圧成分が二次電圧（対地電圧）に重畳する構成を有する場合においても、放電灯が外れた状態の二次電圧および対地電圧を低減することで電撃の発生を抑制できるため安全性に優れ、且つ点灯出力を切替え可能な場合においても正常接続された放電灯は点灯維持可能な放電灯点灯装置を提供できる。
【００７５】
（実施形態４）
図７は本発明の照明器具の一実施形態を示す概略側面図である。本実施形態は家庭用の天井吊り下げ型照明器具である。図７において、２１は本体シャーシ、２２は透光カバー、２３は反射板、２４は放電灯点灯装置、ＬＡおよびＬＢは環状放電灯である。
【００７６】
本体シャーシ２１は円形の浅皿状をなし、本体シャーシ２１の略中央部から電源コード２５を介して交流電源が電源接続部２６に接続されると共に天井に取り付けられる手段を有しており、また透光カバー２２を装着するための機構を有している。
【００７７】
反射板２３および透光カバー２２は、放電灯の発光を床面へ反射する形状に成形されている。放電灯点灯装置２４は、実施形態１〜３のいずれかに記載の回路構成からなり、本体シャーシ２１と反射板２３の間に形成される空間内に配設されている。透光カバー２２は、本体シャーシ２１、放電灯ＬＡ、ＬＢおよび反射板２３などを覆うように備えられる。
【００７８】
本実施形態において、放電灯点灯装置２４は実施形態１〜３に記載された回路構成にて成るため、実施形態１〜３記載の効果を奏する家庭用の天井吊り下げ型照明器具を提供でき、且つ器具のアース機構が不要とすることで安価な照明器具を提供することができる。
【００７９】
（実施形態５）
図８は本発明の照明器具の他の実施形態を示す概略側面図である。本実施形態は家庭用の天井直付け型照明器具である。図８において、２１は本体シャーシ、２２は透光カバー、２３は反射板、２４は放電灯点灯装置、ＬＡおよびＬＢは環状放電灯である。
【００８０】
本体シャーシ２１は、円形の浅皿状をなし、電源接続部および天井に取り付ける手段（ともに図示せず）を備えてあるとともに、透光カバー２２を装着するための機構を有している。反射板２３は、極力浅く形成されるとともに、放電灯の発光をなるべく透光カバー２２の面の輝度が均一になるように反射する形状に成形されている。放電灯点灯装置２４は、実施形態１〜３のいずれかに記載の回路構成からなり、本体シャーシ２１と反射板２３の間に形成される空間内に配設されている。透光カバー２２は、本体シャーシ２１の下面に配設されて放電灯ＬＡ，ＬＢおよび反射板２３などを包囲している。
【００８１】
本実施形態において、放電灯点灯装置２４は実施形態１〜３記載の回路構成にてなるため、実施形態１〜３記載の効果を奏する家庭用の天井直付け型照明器具を提供でき、且つ器具のアース機構が不要とすることで安価な照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の動作を示す波形図である。
【図３】本発明の実施形態１の一変形例の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態２の要部構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態３の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態３の動作を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態４の照明器具の概略側面図である。
【図８】本発明の実施形態５の照明器具の概略側面図である。
【図９】従来例１の回路図である。
【図１０】従来例１の放電灯外れ時の構成を示す回路図である。
【図１１】従来例１の放電灯外れ時の動作を示す波形図である。
【図１２】従来例２の回路図である。
【図１３】従来例２の放電灯外れ時の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
【００８３】
２          直流電源部
４          インバータ部
ＬＡ，ＬＢ  放電灯
８，９      直流バイアス経路
１０，１１  検出部
１２        直流電源出力制御手段
【図１】
2008123909.tif 000003
【図２】
2008123909.tif 000004
【図３】
2008123909.tif 000005
【図４】
2008123909.tif 000006
【図５】
2008123909.tif 000007
【図６】
2008123909.tif 000008
【図７】
2008123909.tif 000009
【図８】
2008123909.tif 000010
【図９】
2008123909.tif 000011
【図１０】
2008123909.tif 000012
【図１１】
2008123909.tif 000013
【図１２】
2008123909.tif 000014
【図１３】
2008123909.tif 000015