(57)【要約】【課題】  照明負荷に過大な電気的ストレスがかかることを避けることができる放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置を用いた照明器具及び該照明器具を用いた照明システムを提供する。【解決手段】  照明負荷Ｌａに点灯のための電力を供給する点灯部１と、点灯部１の出力を制御する制御部２と、点灯部１に接続されている照明負荷Ｌａが放電灯か白熱灯かを始動時に判定する負荷判定部３とを備える。制御部２は、始動時、負荷判定部３によって照明負荷Ｌａが放電灯であると判定された場合には放電灯を始動させるための高電圧パルスを点灯部１から照明負荷Ｌａに出力させるが、負荷判定部３によって照明負荷Ｌａが白熱灯であると判定された場合には上記高電圧パルスを点灯部１から出力させない。【選択図】図１
2008270095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端に接続された照明負荷に点灯のための電力を供給する点灯部と、
点灯部の出力電圧を制御する制御部と、
点灯部の出力端に接続されている照明負荷が放電灯か白熱灯かを始動時に判定する負荷判定部とを備え、
制御部は、始動時、負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定された場合には放電灯を始動させるための高電圧パルスを点灯部に出力させ、
負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定された場合には上記高電圧パルスを点灯部に出力させないことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
制御部は、点灯部に接続された照明負荷の両端電圧を検出し、検出された電圧に応じた電流が照明負荷に流れるように点灯部を制御するものであって、
始動時に負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定されている場合と、始動時に負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定されている場合とで、上記電圧と上記電流との関係を異ならせることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
始動時に負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定されている場合において照明負荷に流れる電流の最大値が、始動時に負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定されている場合において照明負荷に流れる電流の最大値よりも小さいことを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置に電気的に接続されるとともに照明負荷が電気的且つ機械的に接続されるソケットと、放電灯点灯装置とソケットとをそれぞれ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。
【請求項５】
請求項４記載の複数個の照明器具と、各照明器具の点灯部をそれぞれ少なくともオンオフ制御する制御装置とを備えることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置を用いた照明器具及び該照明器具を用いた照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高輝度放電灯などの放電灯と、ハロゲンランプなどの白熱灯との両方を接続可能な放電灯点灯装置が提供されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
この種の放電灯点灯装置として、例えば図３に示すようなものがある。この放電灯点灯装置は、接続された照明負荷Ｌａに点灯のための電力を供給する点灯部１と、点灯部１を制御する制御部２とを備える。
【０００４】
点灯部１は、交流電源ＡＣから入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの出力端間に力率改善部１１を介して接続された平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１を電源として直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣ変換部１２と、ＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力電圧を交番するインバータ部１３と、インバータ部１３の出力端間に照明負荷Ｌａと並列に接続された共振部１４とを備える。
【０００５】
各部について詳しく説明すると、力率改善部１１は、ダイオードブリッジＤＢの高電圧側の出力端と平滑コンデンサＣ１の一端との間に接続されたインダクタＬ１とアノードをインダクタＬ１側としたダイオードＤ１との直列回路と、一端がインダクタＬ１とダイオードＤ１との接続点に接続されるとともに他端が平滑コンデンサＣ１の他端とともにダイオードブリッジＤＢの低電圧側の出力端に接続されたスイッチング素子Ｑ１とを備える。すなわち、力率改善部１１は、平滑コンデンサＣ１とともに周知のブースト・コンバータ（昇圧チョッパ回路）を構成する。
【０００６】
また、ＤＣ−ＤＣ変換部１２は、平滑コンデンサＣ１の両端間に接続されたスイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ２とコンデンサＣ２との直列回路と、アノードが平滑コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点に接続されるとともにカソードがスイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ２との接続点に接続されたダイオードＤ２とを備え、コンデンサＣ２の両端を出力端とする周知のバック・コンバータ（降圧チョッパ回路）からなる。制御部２は、スイッチング素子Ｑ２のオンオフのデューティ比を制御することにより、ＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力を制御する。
【０００７】
また、インバータ部１３は、２個のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６の直列回路が互いに並列に接続されてなり、各直列回路の接続点をそれぞれ出力端とする、フルブリッジ型の回路である。制御部２は、互いに対角に位置するスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６を同時に、且つ互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６を交互にオンオフ駆動し、このオンオフの周波数（以下、「動作周波数」と呼ぶ。）を制御する。
【０００８】
共振部１４は、インバータ部１３の出力端間に接続されたインダクタＬ３とコンデンサＣ３との直列回路からなり、コンデンサＣ３が照明負荷Ｌａに並列に接続される。
【０００９】
制御部２は、例えば８ビットマイコンからなり、図４に示すように、始動時、インバータ部１３の動作周波数を共振部１４の共振周波数程度とすることにより、放電灯における放電開始（始動）に必要な３〜５ｋＶの高電圧パルスを照明負荷Ｌａへ出力させる始動動作を行い、その後、例えば照明負荷Ｌａに流れる電流（以下、「ランプ電流」と呼ぶ。）の変化に基づいて照明負荷Ｌａの始動が検出されると定常動作に移行する。定常動作では、照明負荷Ｌａの両端電圧（以下、「ランプ電圧」と呼ぶ。）とランプ電流とをそれぞれ検出し、ランプ電流を、図５における横軸のランプ電圧に上のグラフにおいて対応する電流（以下、「目標ランプ電流」と呼ぶ。）とするように、ＤＣ−ＤＣ変換部１２のスイッチング素子Ｑ２のオンオフのデューティ比を制御することにより、図５の下のグラフに示すような電力を照明負荷Ｌａに供給する。ランプ電流の検出は、例えば照明負荷Ｌａに直列に接続された検出用抵抗（図示せず）の両端電圧を検出することにより行われる。図５において、「定格電圧」は、照明負荷Ｌａとして想定された高輝度放電灯の定格電圧を示す。定常動作への移行直後の低電圧領域では、照明負荷Ｌａとして想定された高輝度放電灯の定格電流よりも目標ランプ電流を大きくして照明負荷Ｌａの立ち消えを防止するような制御がなされ、その後に移行する安定点灯領域では、照明負荷Ｌａの光出力を一定に保つような制御がなされる。また、制御部２は、外部から入力される調光信号に応じて、図５に全点灯時電流カーブとして示す全点灯制御と、図５に調光点灯時電流カーブとして示すように全点灯制御よりも照明負荷Ｌａへの供給電力を低くして照明負荷Ｌａの光出力を低くする調光点灯制御との間で、制御の切り換えが可能となっている。
【特許文献１】特許第３０３３７８２号公報
【特許文献２】特開平１１−３０７２８２号公報
【特許文献３】特開２００１−２３００８９号公報
【特許文献４】特開２００２−３５２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、接続されている照明負荷Ｌａが白熱灯であった場合に、上記始動動作により照明負荷Ｌａに過大な電気的ストレスがかかり、照明負荷Ｌａの寿命が短くなってしまっていた。
【００１１】
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、照明負荷に過大な電気的ストレスがかかることを避けることができる放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置を用いた照明器具及び該照明器具を用いた照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、出力端に接続された照明負荷に点灯のための電力を供給する点灯部と、点灯部の出力電圧を制御する制御部と、点灯部の出力端に接続されている照明負荷が放電灯か白熱灯かを始動時に判定する負荷判定部とを備え、制御部は、始動時、負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定された場合には放電灯を始動させるための高電圧パルスを点灯部に出力させ、負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定された場合には上記高電圧パルスを点灯部に出力させないことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、照明負荷が白熱灯である場合に、高電圧パルスにより照明負荷に過大な電気的ストレスがかかることを避けることができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御部は、点灯部に接続された照明負荷の両端電圧を検出し、検出された電圧に応じた電流が照明負荷に流れるように点灯部を制御するものであって、始動時に負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定されている場合と、始動時に負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定されている場合とで、上記電圧と上記電流との関係を異ならせることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、始動時に負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定されている場合において照明負荷に流れる電流の最大値が、始動時に負荷判定部によって照明負荷が放電灯であると判定されている場合において照明負荷に流れる電流の最大値よりも小さいことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置に電気的に接続されるとともに照明負荷が電気的且つ機械的に接続されるソケットと、放電灯点灯装置とソケットとをそれぞれ保持した器具本体とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４記載の複数個の照明器具と、各照明器具の点灯部をそれぞれ少なくともオンオフ制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、制御部が、始動時、負荷判定部によって照明負荷が白熱灯であると判定された場合には上記高電圧パルスを点灯部に出力させないので、照明負荷が白熱灯である場合に、高電圧パルスにより照明負荷に過大な電気的ストレスがかかることを避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
本実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２１】
本実施形態は、図１に示すように、共振部１４に接続された照明負荷Ｌａが放電灯か白熱灯かを判定する負荷判定部３を備える。
【００２２】
負荷判定部３は、ＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力電圧を分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧が反転入力端子に入力され、非反転入力端子に所定の参照電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端が制御部２に接続されたコンパレータＣＰを備える。
【００２３】
そして、制御部２は、高電圧パルスを照明負荷Ｌａへ出力させる始動動作の前に、ＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力電圧及びインバータ部１３の出力の周波数を、それぞれ照明負荷Ｌａに過大な電気的ストレスをかけない程度に低くする負荷検出動作を行う。負荷判定動作中において、照明負荷Ｌａが放電灯であれば、始動していない照明負荷Ｌａには電流が流れないからＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力電圧は高くなり、照明負荷Ｌａが白熱灯であれば、照明負荷Ｌａに電流が流れることによりＤＣ−ＤＣ変換部１２の出力電圧は低くなる。そして、照明負荷Ｌａが放電灯であれば負荷判定動作中にコンパレータＣＰの出力がＬレベルとなり、照明負荷Ｌａが白熱灯であれば負荷判定動作中にコンパレータＣＰの出力がＨレベルとなるように、上記参照電圧Ｖｒｅｆは選択されている。
【００２４】
また、負荷検出動作中に負荷判定部３の出力がＬレベルであった場合、すなわち照明負荷Ｌａが放電灯であると判定された場合には、制御部２は、以後は従来例と同様に、照明負荷Ｌａへ高電圧パルスを出力させる始動動作の後に、図５で説明した制御による定常動作に移行する。
【００２５】
一方、負荷検出動作中に負荷判定部３の出力がＨレベルであった場合、すなわち照明負荷Ｌａが白熱灯であると判定された場合には、制御部２は、始動動作を行わず、図２に示すように、放電灯の場合（つまり図５の場合）とはランプ電圧（図２上下の各グラフにおける横軸）と目標ランプ電流（図２上のグラフにおける縦軸）との関係が異なる定常動作に移行する。図２では、ランプ電圧が照明負荷Ｌａとして想定された高輝度放電灯の定格電圧であるときに目標ランプ電流が最大となっている。また、この場合における目標ランプ電流の最大値は、照明負荷Ｌａとして想定された高輝度放電灯の定格電流以下であり、すなわち、照明負荷Ｌａが放電灯であると判定された場合の目標ランプ電流の最大値よりも小さい。これにより、定常動作への移行直後であっても、照明負荷Ｌａに過大な電力が供給されることがない。
【００２６】
上記構成によれば、照明負荷が白熱灯であると判定された場合には始動動作を行わず、また、定常動作も白熱灯の場合には放電灯の場合とは異ならせていることにより、照明負荷Ｌａに過大な電気的ストレスがかかることを避けることができる。
【００２７】
本実施形態の放電灯点灯装置は、点灯部１の共振部１４の出力端に電気的に接続されるとともに照明負荷Ｌａが機械的且つ電気的に接続されるソケット（図示せず）と、ソケットを保持するとともに本実施形態を収納する適宜形状の器具本体（図示せず）とともに、照明器具を構成することができる。
【００２８】
さらに、上記照明器具は、複数個を、各照明器具の放電灯点灯装置をそれぞれオンオフ制御や調光制御する制御装置（図示せず）とともに用いて照明システムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。
【図２】照明負荷が白熱灯であると判定された場合の同上の動作を示す説明図である。
【図３】従来例を示す回路ブロック図である。
【図４】同上の動作を示す説明図である。
【図５】同上の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  点灯部
２  制御部
３  負荷判定部
Ｌａ  照明負荷
【図１】
2008270095.tif 000003
【図２】
2008270095.tif 000004
【図３】
2008270095.tif 000005
【図４】
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【図５】
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