(57)【要約】    【課題】  調光方式を切り換える際に放電ランプの光出力が不自然な変化をしないように改良した放電ランプ点灯装置を提供する。    【解決手段】  放電ランプ点灯装置は、直流電源RDCと、インバータ回路INVと、共振回路RCを含みインバータ回路の出力端に接続されている負荷回路LCと、放電ランプの周波数−ランプ電流特性の安定域および非安定域にわたって放電ランプを調光点灯させる調光手段と、インバータ回路の発振周波数が所定の上限周波数ｆ１に達するまでは周波数制御方式の調光制御を行い、インバータ回路の発振周波数が予め所定の上限周波数f1に達したらインバータ回路に供給する駆動信号の繰り返し周波数を上限周波数f1で、かつ調光信号に対応した持続時間のパルス状高周波電圧Vpをインバータ回路が出力するように駆動信号を形成してパルス制御方式の調光制御を行う制御手段とを具備している。【選択図】図３
2008234877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と；
直流電源から出力される直流電圧を入力して高周波電圧に変換するインバータ回路と；
共振回路を含みインバータ回路の出力端に接続されていて、放電ランプを接続する負荷回路と；
インバータ回路の出力端に接続され放電ランプと点灯周波数トン関係によって生じる安定域および非安定域にわたってインバータ回路を制御することで放電ランプに入力する高周波電力を低減して放電ランプを調光点灯させる調光手段と；
インバータ回路の発振周波数が所定の上限周波数に達するまではインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を調光信号に対応して変化させて周波数制御方式の調光制御を行い、インバータ回路の発振周波数が予め所定の上限周波数に達したらインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を上限周波数で、かつ調光信号に対応した持続時間のパルス状高周波電圧をインバータ回路が出力するように駆動信号を形成するパルス制御方式の調光制御を行う制御手段と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
制御手段は、パルス制御方式の調光制御時において、隣接するパルス状高周波電圧の間における駆動信号の繰り返し周波数を、所定周波数より高くて放電ランプが消灯する値に設定することを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
制御手段は、駆動信号の周波数を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプを調光点灯する放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプ電圧にパルス電圧を重畳することで放電ランプを深調光するように構成した放電ランプ点灯装置は既知である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載された放電ランプ点灯装置は、定格点灯から調光下限までは直流チョッパの出力電圧を変化させることでインバータ回路の出力電圧が変化するようにして調光し、調光下限の近傍においてはランプ電圧にパルス電圧を重畳するように構成している。直流チョッパの入力端には、交流電源電圧を整流平滑化する直流電源を接続している。ランプ電圧に重畳されるパルス電圧は、インバータ回路の発振周波数を負荷回路中の共振回路の共振周波数に近づけることで形成している。
【０００４】
特許文献１に記載された放電ランプ点灯装置は、パルス電圧の繰り返しの間にもインバータ回路が相対的に低圧の高周波電圧を出力しているが、この調光は従来から広く実用されているパルス幅制御の調光に他ならない。
【０００５】
上記放電ランプ点灯装置は、インバータ回路の発振周波数を低くして共振回路の共振周波数に近づけることにより、波高値の高いパルス電圧を発生する。そして、隣接するパルス電圧の繰り返しの間においては、インバータ回路の発振周波数を高くして共振回路の共振周波数から遠ざけることにより、放電ランプの消灯中もインバータ回路が連続して相対的に低圧の高周波電圧を発生している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記放電ランプ点灯装置は、定格点灯から調光下限までの直流チョッパの出力電圧を変化させて行う調光からパルス電圧による調光に切り換えるときにインバータ回路のスイッチング周波数が変化するのに伴い放電ランプの光出力が不自然に変化するため、連続して円滑な調光を行うのが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、調光方式を切り換える際に放電ランプの光出力が不自然な変化をしないように改良した放電ランプ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】
【０００９】
本発明の放電ランプ点灯装置は、直流電源と；直流電源から出力される直流電圧を入力して高周波電圧に変換するインバータ回路と；インバータ回路の出力端に接続されて放電ランプの点灯周波数との関係によって生じるの安定域および非安定域にわたってインバータ回路を制御することで放電ランプに入力する高周波電力を低減して放電ランプを調光点灯させる調光手段と；インバータ回路の発振周波数が所定の上限周波数に達するまではインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を調光信号に対応して変化させて周波数制御方式の調光制御を行い、インバータ回路の発振周波数が予め所定の上限周波数に達したらインバータ回路に供給する駆動信号の繰り返し周波数を上限周波数で、かつ調光信号に対応した持続時間のパルス状高周波電圧をインバータ回路が出力するように駆動信号を形成してパルス制御方式の調光制御を行う制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００１０】
本発明は、以下の態様を許容する。
【００１１】
〔直流電源について〕    直流電源は、後述するインバータ回路から見た入力供給手段であり、直流電圧を出力する。交流電圧を整流した直流電源、電池電源またはキャパシタなどであってもよい。
【００１２】
また、直流電源は、直流電圧変換機能を具備していることを許容する。直流電圧変換機能は、本発明において特段限定されないが、例えば昇圧チョッパ、降圧チョッパなどを単独で、または多段的に組み合わせ接続して用いることができる。
【００１３】
〔インバータ回路について〕    インバータ回路は、直流電源から出力される電源リップルを含む直流電圧を高周波に変換する手段であり、少なくとも１つのスイッチング素子を含んでいる。本発明において、インバータ回路の回路方式は特段限定されない。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、フルブリッジ形インバータ、一石形インバータなどを用いることができる。
【００１４】
また、インバータ回路は、その発振周波数を可変に構成することができる。なお、周波数を可変にすることにより、高周波出力を一定にしたり、後述するように調光したりすることができる。
【００１５】
さらに、インバータ回路は、所望により絶縁形または非絶縁形の出力トランスを含んでいることが許容される。
【００１６】
〔調光手段について〕    調光手段は、調光信号に応じて放電ランプを調光点灯させる手段であり、前記インバータ回路を調光のために以下の態様で作動させる。
【００１７】
１．周波数制御方式の調光を行う態様。すなわち、負荷回路の共振回路に印加する高周波電圧の周波数を変化すると、放電ランプの負荷回路の共振特性上の動作点が移動して共振度合いが変化するので、放電ランプに印加される高周波電圧を調光信号に応じて変化させて放電ランプを調光することができる。例えば、共振特性曲線の共振点より周波数が高い遅相領域においては、周波数が高くなるにしたがって放電ランプ電力が低下して、調光度が大きくなる。
【００１８】
２．パルス状高周波電圧を繰り返し印加する態様。すなわち、放電ランプにパルス状高周波電圧を繰り返し印加する、換言すれば高周波電圧を間欠的に印加することで、放電ランプを調光することができる。隣接するパルス状高周波電圧の繰り返しの間は、次の状態のいずれを選択してもよい。
（１）相対的に低いがアーク放電を持続し得る程度の高周波電圧をパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間に印加し続けて、継続した点灯を行う状態。
（２）アーク放電は持続しないが、微弱放電がパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間持続する状態。このような状態においては、再点弧電圧が低くなる。
（３）パルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間は放電ランプに電圧が実質的に印加しない状態。したがって、点灯も微弱放電も持続しない。なお、この形態は、インバータ回路の発振を停止させることを含むものである。
【００１９】
本態様において、調光度を変化させるには、パルス状高周波電圧のデューティを変化したり、高周波電圧の持続時間を固定してパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を変化させたりすればよい。要するに、パルス状高周波電圧のデューティ比を変化させればよい。
【００２０】
また、パルス状高周波電圧を形成するためには、直流電源の直流電圧出力を高くしたり、インバータ回路の発振周波数を負荷回路の相対的に共振点側へ近づけたりする制御を行えばよい。
【００２１】
以上列挙した調光のための態様の中で、１の態様は、図１に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線中の比較的緩やかな安定点灯域において周波数ｆ０−ｆ１の間適用される。なお、周波数ｆ１は、放電ランプが始動または再点弧可能な周波数である。
【００２２】
これに対して、２．の態様は、図１に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線において、周波数ｆ１−ｆ３の間の安定点灯域および不安定点灯域にわたって適用される。すなわち、少なくとも深調光時に適用するのに好適な態様である。
【００２３】
上記２．の態様において、調光度を変化させるには、パルス状高周波電圧のデューティを変化したり、高周波電圧の持続時間を固定してパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を変化させたりすればよい。要するに、パルス状高周波電圧のデューティ比を変化させればよい。
【００２４】
また、パルス状高周波電圧におけるインバータ回路の発振周波数は所定周波数（ｆ１）である。これに対して、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中は、インバータ回路の発振周波数がｆ２−ｆ３の範囲から選択されるか発振品ように後述する制御手段によって制御される。
【００２５】
〔制御手段について〕    制御手段は、前記調光手段を制御して放電ランプを調光点灯させる手段である。そして、放電ランプを調光点灯させるために、放電ランプの定格点灯からいわゆる調光下限までの制御と深調光時の制御とを司る。なお、深調光とは、上述のいわゆる調光下限よりさらに調光度合いが進んだ深い調光であり、一般的には２０％以下、好ましくは３％以下、さらに望ましくは限りなく０％まで接近した調光をいう。したがって、本発明は、深調光まで可能な調光を行える放電ランプ点灯装置を提供しようとするものである。
【００２６】
放電ランプの定格点灯からインバータ回路の発振周波数が所定値に達するまでの調光制御は、周波数制御方式により行う。周波数制御方式は、前記１．に述べた態様となるように制御することである。すなわち、所定の発振周波数は、図１に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線において、その特性曲線が比較的緩やかな安定点灯域の中で放電ランプに印加される高周波電圧が放電ランプを始動または再点弧可能な周波数ｆ１を選択する。参考までに負荷回路の共振特性曲線における周波数ｆ１を図２に示す。なお、図１および図２において、符号ｆ０は共振周波数、ｆ３はランプ電流が０となる周波数、ｆ２は安定点灯域と不安定点灯域の境界周波数である。
【００２７】
定格点灯状態から調光を開始介してインバータ回路の発振周波数が所定値（ｆ１）に到達してから深調光時に至る範囲の調光制御は、パルス制御方式により行う。パルス制御方式では、前記２．に述べた態様となるように調光制御が行われる。そして、パルス状高周波電圧は、その発振周波数が所定値（ｆ１）である。また、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中は、発振周波数を所定値（ｆ１）より高くて放電ランプが点灯を維持できないで微弱放電となる周波数ｆ３にすれば、低圧の高周波電圧が発生する。なお、駆動信号の隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中駆動信号を休止すれば、放電ランプは消灯するとともに、微弱放電も生起しない。また、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中、発振周波数を放電が持続するが所定の周波数より高い周波数ｆ２にすれば、低い高周波電圧が発生して放電ランプはパルス状高周波電圧印加時に連続して放電を持続する。したがって、所望に応じて上述のいずれかの態様を採用することができる。
【００２８】
制御手段によってインバータ回路の発振周波数を制御するには、制御手段で形成する駆動信号の繰り返し周波数を変化させる。駆動信号の繰り返し周波数とインバータ回路の発振周波数とは等しくなる。
【００２９】
次に、制御手段のその他の態様について説明する。
【００３０】
１．制御手段をマイコンおよびＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）などのディジタルデバイスやアナログＩＣを主体として構成する。これにより、きめ細かい制御が可能になる。
【００３１】
そうして、本態様によれば、調光制御をきめ細かく正確に行うことができる。また、調光制御以外の各種制御のための手段を併せて組み込むことが可能になる。
【００３２】
２．制御手段は、所定周波数（ｆ１）および隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中における周波数（ｆ２またはｆ３）などの所望の周波数を記憶するために、記憶手段を備えている。
【００３３】
記憶手段に記憶する周波数の具体的な態様は特段限定されない。例えば、所定周波数（ｆ１）を記憶する態様として、以下に示す２つの手段のいずれかを採用することができる。
【００３４】
第１の手段は、放電ランプの始動時に駆動信号の繰り返し周波数を掃引して放電開始した際の周波数を所定周波数（ｆ１）として都度または放電ランプ装着時に記憶手段に記憶する。この場合、放電開始を検出するランプ電流検出回路を配設することができる。放電ランプのばらつきや品種の違いがあっても、所定周波数（ｆ１）を放電ランプごとに正確に記憶させることができる。
【００３５】
第２の手段は、放電開始する周波数として予め設定した周波数を所定周波数（ｆ１）として記憶手段に記憶する。この手段によれば、構成が簡単になる。
【００３６】
そうして、本態様によれば、調光制御が容易になるとともに、正確な調光制御を行うことが可能になる。
【００３７】
３．制御手段は、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流中の直流成分を求め、直流成分を打ち消すようにインバータ回路の駆動信号を補正する駆動信号補正手段を含む。調光度が大きくなってパルス状高周波電圧に含まれる高周波電圧の半波数が少なくなり、かつ半波数が奇数になると、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流中の直流成分が大きくなる。その結果、カタホリシス現象が発生する。
【００３８】
駆動信号補正手段によって直流成分を打ち消すには、例えば駆動信号の繰り返し周波数を、高周波電圧の半波ごとに変化させたり、検出された直流成分に対して逆極性の直流を放電ランプに重畳したりすることができる。なお、ランプ電流中の直流成分を求めるには、例えば負荷回路の直流カットコンデンサの両端において負荷回路の電圧を検出して、検出地を比較すればよい。
【００３９】
本態様によれば、パルス状高周波電圧直流成分が含まれても、その直流成分を補正するので、カタホリシス現象が発生するのを抑制することができる。
【００４０】
〔その他の構成について〕    本発明においては、所望により以下の構成を付加することができる。
【００４１】
１．（負荷回路について）    負荷回路は、放電ランプをインバータ回路の出力端に接続する際に、インバータ回路と放電ランプの間に介在させることができる。放電ランプを共振回路を介在してインバータ回路の出力端に接続することにより、放電ランプに負荷回路の所望に応じて適度に共振した共振電圧を印加することができる。共振回路は、好ましくは直列共振回路であり、かつ放電ランプは、共振電圧が印加される回路上の位置に接続される。
【００４２】
また、負荷回路は、そこに接続する放電ランプに対して限流インピーダンスを提供することができる。限流インピーダンスとして共振回路のリアクタンスを利用することができる。
【００４３】
２．（フィラメント加熱回路について）    フィラメント加熱回路は、放電ランプが熱陰極形の場合、そのフィラメント電極を所要の程度に加熱する手段である。フィラメント加熱回路は、放電ランプの始動に先立ってフィラメント電極を加熱するとともに、調光度に応じて加熱量を変化させるようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、周波数制御方式の調光において、発振周波数が所定周波数に達したときに、所定周波数のパルス状高周波電圧によるパルス制御方式の調光に移行するので、周波数制御方式からパルス制御方式の調光に移行する際に、放電ランプの光出力に不自然な変化を生じない放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００４６】
図３は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示す回路図である。
【００４７】
本形態において、放電ランプ点灯装置は、直流電源ＲＤＣ、インバータ回路ＩＮＶ、負荷回路ＬＣ、制御手段ＣＣ、ランプ電流検出回路ＩｌＤおよびフィラメント加熱回路ＦＨＣを具備している。なお、符号ＤＬは放電ランプ、ＤＭは調光信号発生手段である。
【００４８】
直流電源ＲＤＣは、全波整流回路ＦＢＲおよび昇圧チョッパＢＵＣからなる。全波整流回路ＦＢＲは、その交流入力端が商用交流原電ＡＣに接続する。昇圧チョッパＢＵＣは、その入力端が全波整流回路ＦＢＲの直流出力端に接続している。
【００４９】
インバータ回路ＩＮＶは、ハーフブリッジ形インバータからなり、昇圧チョッパＢＵＣの出力端であるところの平滑コンデンサＣ１の両端間に直列接続している一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を備え、スイッチング素子Ｑ２の両端間に高周波電圧を出力する。なお、本形態において、インバータ回路ＩＮＶは、本発明の調光手段を兼ねている。
【００５０】
負荷回路ＬＣは、直流カットコンデンサＣ２および共振回路ＲＣが直列回路を形成して構成されていて、インバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ２の両端に接続している。共振回路ＲＣは、インダクタＬ１および共振コンデンサＣ３の直列共振回路からなる。
【００５１】
制御手段ＣＣは、調光信号および後述するランプ電流検出回路ＩｌＤに対応して、繰り返し周波数が制御された駆動信号を形成してインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に供給する。定格点灯状態からの調光において、制御手段ＣＣは、周波数制御方式の調光制御を行う。このため、調光信号の調光度に応じて繰り返し周波数が変化する駆動信号を形成してインバータ回路ＩＮＶに供給する。
【００５２】
駆動信号の繰り返し周波数が所定周波数ｆ１に達すると、以後はパルス制御方式に調光制御が変更する。このため、制御手段ＣＣは、調光信号に応じたパルス持続時間の間繰り返し周波数が所定周波数ｆ１の駆動信号を間欠的に形成してインバータ回路ＩＮＶに供給する。また、パルス状高周波電圧の間の期間中は、繰り返し周波数ｆ３の駆動信号を形成してインバータ回路ＩＮＶに供給する。
【００５３】
また、制御手段ＣＣは、後述するランプ電流検出回路ＩｌＤの検出出力に基づいてランプ電流を調光度に応じた値を維持するように帰還制御を行う。
【００５４】
ランプ電流検出回路ＩｌＤは、放電ランプＤＬの電気的状態を検出する手段としての放電ランプＤＬのランプ電流を検出する手段である。検出されたランプ電流は、制御手段ＣＣに制御入力する。
【００５５】
フィラメント加熱回路ＦＨＣは、放電ランプＤＬの一対のフィラメント電極を所要に加熱するように配設されている。
【００５６】
放電ランプは、熱陰極形の蛍光ランプなどを用いることができる。蛍光ランプとしては、一般照明用、高周波点灯専用形、コンパクト形および電球形などの各種蛍光ランプが適応する。
【００５７】
調光信号発生手段ＤＭは、操作に応じて所望の調光度の調光信号を発生して、制御手段ＣＣに供給する。なお、調光信号発生手段ＤＭは、放電ランプ点灯装置から離間した位置に配設されてもよいし、放電ランプ点灯装置の内部に配設されてもよい。
【００５８】
次に、第１の形態における回路動作について説明する。
【００５９】
インバータ回路ＩＮＶは、制御手段ＣＣから供給される駆動信号により動作して高周波電圧を出力する。すなわち、インバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、制御手段ＣＣから送出される駆動信号によりスイッチング動作を交互に行い、インバータ回路ＩＮＶは、駆動信号の繰り返し周波数に等しい発振周波数の高周波電圧を出力する。
【００６０】
放電ランプＤＬは、負荷回路ＬＣに接続しているので、その共振回路ＲＣの共振特性と発振周波数とにより決定される高周波電圧の印加を受けて点灯する。そして、定格点灯から調光が開始される場合、制御手段ＣＣは、調光信号に対応して駆動信号の繰り返し周波数を順次増大していく。すなわち、放電ランプ点灯装置は、周波数制御方式の調光制御を行う。
【００６１】
駆動信号の繰り返し周波数は、次のように制御される。まず、周波数制御方式の場合について説明する。インバータ回路ＩＮＶの発振周波数が共振周波数ｆ０に相対的に接近した周波数のときに放電ランプＤＬに始動電圧が印加されるので、放電ランプＤＬは点灯を開始する。もちろん、フィラメント電極は、始動に先立って予め所要に加熱される。
【００６２】
放電ランプＤＬの点灯後、インバータ回路ＩＮＶの発振周波数を順次低下させていくと、負荷回路の共振特性により放電ランプＤＬに印加される電圧が低下していくので、放電ランプＤＬの光出力レベルが低減して調光が行われる。この間、発振周波数は、共振周波数に相対的に接近した値から所定の周波数ｆ１まで順次推移して、調光度は定格点灯から順次大きくなっていく。
【００６３】
そうして、駆動信号の繰り返し周波数が所定周波数ｆ１に達すると、次にパルス制御方式の調光制御に移行する。この場合、パルス状高周波電圧のオンデューティが制御されるが、パルス状高周波電圧を発生しているときのインバータ回路ＩＮＶの発振周波数は、所定周波数のまま変化することなしにパルス制御方式へと移行する。このため、調光制御方式の切り換え時に不自然な光出力を生じるようなことはない。
【００６４】
図４は、パルス制御方式にける放電ランプＤＬに印加される電圧すなわちランプ電圧とランプ電流の波形図である。図中、符号Ｖを付した波形がランプ電圧、符号Ｉを付した波形がランプ電流である。
【００６５】
図から理解できるように、発振周波数ｆ１のときにパルス状高周波電圧Ｖｐが放電ランプＤＬに印加されて主電流Ｉａが流れ、発振周波数ｆ３のときに低圧の高周波電圧Ｖｗが放電ランプＤＬに印加されて微小電流Ｉｗが流れる。なお、微小電流Ｉｗが流れても放電ランプＤＬは消灯している。図中の符号Ｔは、パルス状高周波電圧Ｖｐの繰り返し周期である。
【００６６】
また、周波数制御方式およびパルス制御方式の調光制御を通じて、ランプ電流検出回路ＩｌＤおよび制御手段ＣＣの作用で、ランプ電流を調光信号に対応した値に一定化するように帰還制御が行われるので、安定した調光が行われる。
【００６７】
次に、図５ないし図１３を参照して本発明におけるその他の形態について説明する。
【００６８】
図５は、本発明を実施するための第２の形態を示す回路図である。なお、図において、図３と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
本形態は、パルス状高周波電圧が正負非対称になって放電ランプＤＬに印加にされる場合に、直流成分を打ち消すようにしたものである。これを実現するために、直流成分検出回路ＤＣＤを配設して、その検出出力を制御手段に制御入力している。
【００７０】
また、制御手段ＣＣは、その内部に駆動信号補正手段を備えている。駆動信号補正手段は、直流成分検出回路ＤＣＤの検出出力に応じて駆動信号の直流カットコンデンサＣ２の前後において負荷電圧を検出して比較する。図６に示すように、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流に、ランプ電流の半波の数が奇数になることで、直流成分が含まれている場合、直流カットコンデンサＣ２の前後に負荷電圧差が現れて、直流成分検出回路ＤＣＤに検出出力を生じる。
【００７１】
制御手段ＣＣは、直流成分検出回路ＤＣＤの検出出力に応じて隣接する駆動信号の時間幅に差を付与する。その結果、直流成分が補償されて打ち消されるので、図７に示すように放電ランプＤＬに流れるランプ電流から直流成分が除去される。
【００７２】
したがって、本形態によれば、放電ランプＤＬにカタホリシス現象が発生しなくなる。また、パルス状高周波電圧の最小時間幅として高周波電圧１サイクル（２半波）までの調光が可能になる。このため、ほぼ０％に近い調光度までの深調光を円滑に行うことができる。
【００７３】
図８ないし図１２は、本発明を実施するための第３の形態を示し、図８は回路図、図９は調光方式切り換えとその際の駆動電圧波形図および調光信号と調光度の関係を示すグラフ、図１０は周囲温度をパラメーターとする放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性の関係を示すグラフ、図１１はランプ電流に対する△ＶＬ／△ＩＬの関係を示すグラフ、図１２は発振周波数に対するランプ電流の関係を示すグラフである。なお、図８において、図３と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００７４】
まず、図８に示す回路図について説明する。本形態においては、放電ランプＤＬの動作状態を検出する手段として、ランプ電圧検出回路ＶｌＤおよびランプ電流検出回路ＩｌＤを具備している。
【００７５】
したがって、制御手段ＣＣにおいて、放電ランプＤＬに投入されるランプ電力を帰還制御して、調光信号に応じたランプ電力を一定に維持させることができる。このため、調光制御が一層正確になる。
【００７６】
また、本形態においては、図９に示すように、パルス制御方式の調光制御において、パルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間の期間中駆動信号を停止して高周波電圧が発生しないように構成している。
【００７７】
このため、パルス状高周波電圧の駆動信号がなくなった後ランプ電流が尾を引かなくなるので、図中のグラフに示すように定格点灯状態から途中の調光度までは周波数制御方式で、その後はパルス制御方式になるが、ほぼ０％に近い深い調光度まで頗る円滑、かつ正確に制御することが可能になる。
【００７８】
次に、図１０を参照して本形態における放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性の関係を説明する。図において、放電ランプＤＬの出力特性は周囲温度が２５℃のときには実線で示されていて、周波数ｆ０−ｆ２までは周波数を高くすると調光度が大きくなるので、調光可能である。しかし、周波数がｆ３になると、放電ランプの電圧−電流特性曲線とインバータ回路の出力特性曲線が交差しないので、放電ランプは点灯できない。一方、周囲温度が０℃になると、放電ランプＤＬの出力特性曲線は周波数ｆ３の出力特性曲線と交差するが、複数位置で交差するので、点灯が不安定になる。
【００７９】
また、図１０は、図１と基のデータ共通しているので、図１を参照して説明すると、周波数ｆ２からｆ３にかけては周波数−ランプ電流特性曲線が急峻になるので、不安定点灯域であることが分かる。したがって、たとえ周波数ｆ３で調光しても、不安定点灯域では明るさのちらつきを生じる。そこで、パルス制御方式にすれば、隣接するパルス状高周波電圧の間の周波数をｆ３にした不安定点灯域であっても調光が可能になる。もちろん、本形態のように上記期間中のインバータ回路ＩＮＶの動作を停止しても調光が可能になる。
【００８０】
パルス制御方式における周波数上限を図１１および図１２を参照して説明する。
【００８１】
図１１は、定格ランプ電力５５ＷのＦＰＬ５５形蛍光ランプのランプ電流−ランプ電圧特性からランプ電流に対する変化率△ＶＬ／△Ｉｌを算出して作成したグラフである。
【００８２】
図１２は、共振周波数ｆ０＝６７ｋＨｚの負荷回路ＬＣを用いた場合のインバータ回路ＩＮＶの発振周波数に対するＦＰＬ５５形蛍光ランプのランプ電流実効値を用いて作成した周波数−ランプ電流特性のグラフである。
【００８３】
図１２から理解できるように、発振周波数が８０ｋＨｚ以上になると、ランプ電流の変化が急峻になる。
【００８４】
また、図１１で見ると、ランプ電流の実効値が約３００ｍＡ以上では、△ＶＬ／△Ｉｌの変化は殆どない。このような領域においては、発振周波数を固定することで安定に点灯できる。これに対して、ランプ電流の実効値が３００ｍＡ以下になり、△ＶＬ／△Ｉｌの値が変化すると、発振周波数を放電ランプＤＬの電気特性に合わせた制御が必要になる。
【００８５】
したがって、予め放電ランプごとに実験を行って求めた周波数上限を制御手段ＣＣにデータとして保有させたり、ランプ電流−ランプ電圧特性を検出し、算出した△ＶＬ／△Ｉｌに応じて周波数上限を求める手段を備えたりすることができる。
【００８６】
図１３は、本発明を実施するための第４の形態における負荷回路の周波数−ランプ電圧特性を示すグラフである。なお、回路図については図８を参照して説明する。
【００８７】
本形態においては、制御手段ＣＣが記憶手段をその内部に備えている。そして、記憶手段は、点灯開始時にインバータ回路ＩＮＶの発振周波数を掃引して放電ランプＤＬが点灯したときの発振周波数Ｖｓを所定周波数ｆ１として記憶するように構成されている。
【００８８】
したがって、本形態によれば、放電ランプ点灯装置に接続した放電ランプＤＬに応じて最適な所定周波数を自動的に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線を示すグラフ
【図２】共振回路の共振特性と放電ランプのランプ電圧の関係を示すグラフ
【図３】本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示す回路図
【図４】同じくパルス制御方式にける放電ランプＤＬに印加される電圧すなわちランプ電圧とランプ電流の波形図
【図５】本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態を示す回路図
【図６】パルス状高周波電圧により流れるランプ電流に直流成分が含まれている場合の波形図
【図７】第２の形態における直流成分を補償したランプ電流の波形図
【図８】本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第３の形態を示す回路図
【図９】同じく調光方式切り換えとその際の駆動電圧波形図および調光信号と調光度の関係を示すグラフ
【図１０】同じく放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性を示すグラフ
【図１１】同じく定格ランプ電力５５ＷのＦＰＬ５５形蛍光ランプのランプ電流−ランプ電圧特性からランプ電流に対する変化率△ＶＬ／△Ｉｌを算出して作成したグラフ
【図１２】同じく共振周波数ｆ０＝６７ｋＨｚの負荷回路ＬＣを用いた場合のインバータ回路ＩＮＶの発振周波数に対するＦＰＬ５５形蛍光ランプのランプ電流実効値を用いて作成した周波数−ランプ電流特性のグラフ
【図１３】本発明を実施するための第４の形態における負荷回路の周波数−ランプ電圧特性を示すグラフ
【符号の説明】
【００９０】
ＢＵＣ…昇圧チョッパ回路、Ｃ１…平滑コンデンサ、Ｃ２…直流カットコンデンサ、Ｃ３…共振コンデンサ、ＣＣ…制御手段、ＤＬ…放電ランプ、ＤＭ…調光信号発生手段、ＦＢＲ…全波整流回路、ＦＨＣ…フィラメント加熱回路、ＩｌＤ…ランプ電流検出回路、ＩＮＶ…インバータ回路、Ｌ１…インダクタ、ＬＣ…負荷回路、Ｑ１、Ｑ２…スイッチング素子、ＲＣ…共振回路
【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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