(57)【要約】    【課題】  熱陰極形放電ランプのパルス状高周波電圧印加による再点弧時の光出力に起因する明るさのちらつき発生を抑制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、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INVと、インバータ回路からインバータ回路の出力端に接続され放電ランプDLに入力する高周波電力を低減させて放電ランプを調光点灯する調光手段と、調光信号に対応した調光レベルで放電ランプを点灯するように調光手段を制御し、少なくとも深調光時には熱陰極形放電ランプにパルス状高周波電圧を繰り返し周波数１ｋＨｚ以上で間欠的に印加してパルス制御方式の調光制御を行い、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ランプ電流を遮断させる制御手段CCとを具備している。【選択図】図１
2008235085.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；
インバータ回路から出力されて熱陰極形放電ランプに入力する高周波電力を低減させて放電ランプを調光点灯する調光手段と；
調光信号に対応した調光レベルで放電ランプを点灯するように調光手段を制御し、少なくとも深調光時には熱陰極形放電ランプにパルス状高周波電圧を繰り返し周波数１ｋＨｚ以上で間欠的に印加してパルス制御方式の調光制御を行い、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ランプ電流を遮断させる制御手段と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【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の実効値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、インバータ回路のスイッチング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。これに対して、隣接するパルス電圧の繰り返しの間において、放電ランプは消灯するが、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。
【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ものの、基本的には従来から広く実用されているパルス幅制御の調光に該当している。
【０００５】
【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】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の従来の上記放電ランプ点灯装置は、特に深調光の際に明るさのちらつきを生じやすいことが分かった。
【０００７】
本発明者が上記ちらつき発生の原因を調査した結果、パルス状高周波電圧を印加するたびに生じる再点弧の際に強い光出力が発生することが関係していることが分かった。さらに調査、検討を進めた結果、次のことを見出した。
（１）パルス状高周波電圧を印加した瞬間から再点弧までの時間にばらつきを伴う。
（２）調光度が大きくなるにしたがって、パルス状高周波電圧印加に伴って発生する全光量に対する再点弧の際に発生する光量の比率が大きくなり、ちらつきが目立ちやすくなる。
（３）再点弧電圧が低くなって点灯中のランプ電圧との差が小さくなると、再点弧の際に発生する光出力の強度が小さくなる。
（４）蛍光ランプなどの熱陰極形放電ランプは、再点弧電圧と点灯中のランプ電圧との差が大きい。このため、再点弧の際に発生する光出力の強度が大きくなり、明るさのちらつきが多頻度に発生しやすい。
（５）熱陰極形放電ランプの再点弧電圧は、パルス状高周波電圧の繰り返し周波数により変化し、上記繰り返し周波数を１ｋＨｚ以上にすると、再点弧電圧が低くなる。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明は、熱陰極形放電ランプの再点弧電圧を低くして、パルス状高周波電圧印加による再点弧時の光出力に起因する明るさのちらつき発生を抑制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】
【００１０】
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；インバータ回路から出力されて放電ランプに入力する高周波電力を低減させて放電ランプを調光点灯する調光手段と；調光信号に対応した調光レベルで放電ランプを点灯するように調光手段を制御し、少なくとも深調光時には熱陰極形放電ランプにパルス状高周波電圧を繰り返し周波数１ｋＨｚ以上で間欠的に印加してパルス制御方式の調光制御を行い、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ランプ電流を遮断させる制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、以下の態様を許容する。
【００１２】
〔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。
【００１３】
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。
【００１４】
さらに、直流電源の直流電圧出力の値を変化させると、インバータ回路の高周波電圧が変化するので、この高周波電圧が印加されることで点灯する放電ランプを調光することができる。直流電源の直流電圧出力の値を変化させるには、例えば直流電源内にチョッパ回路を設けることで容易に実現することができる。
【００１５】
〔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。
【００１６】
また、インバータ回路は、後述する制御手段から駆動信号の供給を受ける他励形が好適である。そうすれば、駆動信号の繰り返し周波数を変化させることで、その発振周波数が可変するように構成されている。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。
【００１７】
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。
【００１８】
〔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、前記直流電源および前記インバータ回路のいずれか一方または両方を調光のために作用させることを含んでいる。すなわち、前記直流電源および前記インバータ回路のいずれか一方または両方は、それらが調光のために利用される場合には、調光手段の少なくとも一部を構成する。以下にそのような場合の主な態様を列挙する。
【００１９】
１．直流電源から出力される直流電圧の実効値を低減させることによってランプ電流の振幅を変調して調光を行う電圧制御方式の態様。すなわち、直流電源から出力される直流電圧を低下させると、これに伴ってインバータ回路から出力される高周波電圧が低下するので、この高周波電圧を放電ランプに印加すると、放電ランプに投入される高周波電力が低減して放電ランプが調光点灯する。直流電源の直流電圧出力を調光信号に応じて低下させるためには、チョッパ回路、例えば昇圧チョッパや降圧チョッパなどを直流電源に追加することができる。なお、この電圧制御は、後述するパルス制御方式において、高周波電圧をパルス状に発生する際に用いることができる。
【００２０】
２．インバータ回路の発振周波数を変化させて調光を行う周波数制御方式の態様。すなわち、負荷回路の共振回路に印加する高周波電圧の発振周波数を変化すると、放電ランプが接続する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の実効値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に印加される電圧が低下して、調光度が大きくなる。
【００２１】
３．上記１．および２．の態様を併用する態様。すなわち、上記１．および２．の態様を併用して調光を行うこともできる。
【００２２】
４．パルス状高周波電圧を繰り返し印加するパルス制御方式の態様。すなわち、本態様においては、比較的波高値が高くてその印加時に放電ランプが再点弧可能な高いパルス状高周波電圧を放電ランプに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。
【００２３】
以上、列挙した調光のための前記直流電源および前記インバータ回路における作動の各態様の中で、１．〜３．の態様は、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ｆ０〜ｆ２の間の特性曲線が比較的緩やかな安定点灯域において適用するのに好適である。すなわち、いわゆる調光下限までの調光時に適用するのに好適な態様である。
【００２４】
これに対して、４．の態様は、放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線において、後述する不安定点灯域において適用するのに好適である。すなわち、４．の態様は、深調光時に適用するのに好適な態様である。しかし、４．の態様は、上述の安定点灯域においても適用することができる態様である。なお、本発明においては、少なくとも深調光時には、本態様を採用して放電ランプの調光を行うものである。
【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。すなわち、制御手段は、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。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】
本発明においては、少なくとも深調光時にパルス制御方式による調光制御を行うが、その際のパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を１ｋＨｚ以上に設定する。上記繰り返し周波数が１ｋＨｚ未満であると、再点弧電圧が高い値を維持するので、再点弧に起因する明るさのちらつきを低減することができない。
【００２７】
パルス状高周波電圧の繰り返し周波数が１ｋＨｚ以上であると、再点弧電圧と点灯中のランプ電圧との差が小さくなる。そうすると、再点弧の際に発生する強い光の強度が小さくなり、明るさのちらつきの原因になる。
【００２８】
さらに、パルス状高周波電圧の繰り返し周波数を高くしていくにしたがい再点弧電圧が低下するがある程度まで低くなると、再点弧電圧は最終的に一定値に止まり、それは定格点灯時のランプ電圧以下に下がることはない。本発明者の調査によれば、再点弧電圧の最終的な一定値より約２０％程度高い値になるようなときの繰り返し周波数をパルス状高周波電圧に設定するのが最適であることが分かった。このような条件であれば、明るさのちらつきが効果的に抑制されるとともに、深調光の可能な範囲も一層広くなる。また、放電ランプに対しても負担がかからなくなり、したがって放電ランプの特性劣化も低減する。
【００２９】
一方、熱陰極形放電ランプにおいて、パルス状高周波電圧を印加してから再点弧までの時間遅れにばらつきがあり、このばらつきのためにパルス状高周波電圧を印加したときに発生する光量にばらつきを生じる。この現象も明るさのちらつき発生の原因の１つになる。再点弧までの時間遅れもパルス状高周波電圧のパルス繰り返し周波数が高くなると小さくなる傾向があり、上記繰り返し周波数が１ｋＨｚ以上であれば、時間遅れが明るさのちらつきに与える影響が小さくなることも判明した。
【００３０】
ところで、パルス状高周波電圧を形成するには、前記１．の電圧制御方式および前記３．の周波数制御方式のいずれをも用いることができる。電圧制御方式の場合は、直流電源から出力される直流電圧を間欠的に所要の程度まで高くする。そうすると、インバータ回路の高周波電圧出力が相応に高くなる。周波数制御方式の場合は、インバータ回路の発振周波数を間欠的に低くする。そうすると、負荷回路の共振周波数に接近するので、その間高周波電圧が共振により高くなる。
【００３１】
また、パルス制御方式において、調光度を変化させるには、繰り返し周期を固定してパルス状高周波電圧の持続時間の時間幅である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期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時間幅の繰り返し周期に対する比率であるデューティ比を変化させればよい。
【００３２】
一方、制御手段によってインバータ回路の発振周波数を変える場合には、制御手段で形成する駆動信号の周波数を変化させる。駆動信号の周波数とインバータ回路の発振周波数とは等しくなる。
【００３３】
パルス制御方式の調光制御において、調光度を連続的、かつ円滑に制御するためには、制御手段からインバータ回路に供給される駆動信号の周波数、したがってインバータ回路の発振周波数をｆとし、パルス状高周波電圧を間欠的に発生するためのパルス繰り返し周波数をＦとしたときの両者の比率ｆ／Ｆを少なくとも約１０以上に設定するのがよい。約１０未満になると、１つのパルス状高周波電圧の中に含まれる高周波電圧の周期数が少なくなりすぎてきめ細かい調光制御を行うのが困難になる。
【００３４】
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。そうすれば、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。
【００３５】
〔その他の構成について〕    本発明においては、以上説明の必須構成要件加えて、例えば以下の構成を所望により付加することができる。
【００３６】
１．（負荷回路について）    負荷回路は、共振回路を含み、インバータ回路の出力端に接続される。そして、放電ランプは、負荷回路に接続される。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。
【００３７】
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。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。
【００３８】
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】
【００３９】
本発明によれば、パルス制御方式による制御おいて、パルス状高周波電圧の繰り返し周波数を１ｋＨｚ以上にしたことにより、再点弧電圧が低下して点灯中のランプ電圧との差が小さくなるので、パルス状高周波電圧が印加されて放電ランプが再点弧する際に発生する光出力が小さくなり、それに伴い明るさのちらつきが低減した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】
【００４０】
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。
【００４１】
図１ないし図４は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示し、図１は回路図、図２は負荷回路の共振特性を示すグラフ、図３は放電ランプの周波数−ランプ電流特性を示すグラフ、図４は駆動信号電圧とランプ電流の波形図である。
【００４２】
本形態において、放電ランプ点灯装置は、図１に示すように、直流電源ＲＤＣ、インバータ回路ＩＮＶ、負荷回路ＬＣ、制御手段ＣＣ、ランプ電圧検出回路ＶｌＤ、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
制御手段ＣＣは、調光信号発生手段ＤＭに対応し、かつ後述するランプ電圧検出回路ＶｌＤおよびランプ電流検出回路ＩｌＤの検出出力に基づいて、ランプ電力を調光度に応じた値を維持するように帰還制御を行う。
【００４７】
ランプ電圧検出回路ＶｌＤは、放電ランプＤＬの電気的状態を検出する一方の手段として放電ランプＤＬのランプ電圧を検出する手段である。検出されたランプ電圧は、制御手段ＣＣに制御入力する。
【００４８】
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他方の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。
【００４９】
制御手段ＣＣは、好適にはマイコンやＤＳＰを主体として構成されており、ランプ電圧検出回路ＶｌＤおよびランプ電流検出回路ＩｌＤに基づいてランプ電力を帰還制御して、調光信号に対応して制御された駆動信号をインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に対して供給する。
【００５０】
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。
【００５１】
放電ランプＤＬは、熱陰極形であり、熱陰極形蛍光ランプなどを用いることができる。この種の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。
【００５２】
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。
【００５３】
次に、本形態における回路動作について説明する。
【００５４】
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。
【００５５】
負荷回路ＬＣは、インバータ回路ＩＮＶの出力端に接続しているので、その共振回路ＲＣの電圧がインバータ回路ＩＮＶの発振周波数に応じた値になり、そこに接続している放電ランプＤＬに対して発振周波数に応じた値の電圧を印加する。
【００５６】
放電ランプＤＬは、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上述の高周波電圧の印加により始動して点灯する。
【００５７】
次に、例えば放電ランプＤＬを定格状態で始動し点灯している状態から調光度を大きくしていくときに周波数制御方式による調光を行う場合について説明する。
【００５８】
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。このとき、駆動信号の繰り返し周波数は、次のように制御される。すなわち、インバータ回路ＩＮＶの発振周波数が図２において共振周波数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。
【００５９】
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増大させていくと、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度が大きくなる。なお、予め所定の周波数、例えば始動可能な電圧が放電ランプＤＬに印加される周波数ｆ１に達したときに、パルス制御方式の調光制御に移行するように構成しておくことができる。
【００６０】
次に、電圧制御方式の調光を行う場合について説明する。この方式においては、上記と同様な放電ランプＤＬの点灯状態において直流電源電圧を制御することで調光する。すなわち、調光度に応じて昇圧チョッパＢＵＣの駆動信号のデューティを制御して、昇圧チョッパＢＵＣの出力電圧を順次低下させていく。この電圧低下に対応してインバータ回路ＩＮＶから出力される高周波電圧が低下していくので、放電ランプＤＬの調光度が大きくなっていく。そして、所定の調光度に達したときにパルス制御調光方式に移行させる。
【００６１】
図３を参照して放電ランプＤＬの安定点灯域と非安定点灯域について説明する。すなわち、インバータ回路ＩＮＶの発振周波数と放電ランプＤＬのランプ電流の関係において、共振周波数ｆ０から順次周波数を増大させたときに周波数ｆ２までは点灯が安定した調光が可能である。したがって、ｆ０−ｆ２の間は、安定点灯域である。これに対して、周波数ｆ２からランプ電流が０になる周波数ｆ３の間は安定した点灯を行うことができない。したがって、ｆ２−ｆ３の間は不安定点灯域である。安定点灯域においては、調光方式は、前記１．〜４．の各調光方式のいずれであっても安定して調光を行うことができる。これに対して、不安定点灯域では４．のパルス制御調光方式でないと安定した調光を行うことができない。
【００６２】
次に、パルス制御方式による調光について説明する。
【００６３】
パルス制御方式においては、放電ランプＤＬを再点弧可能な波高値のパルス状高周波電圧が間欠的に放電ランプＤＬに印加する。パルス状高周波電圧のパルス繰り返し周波数Ｆは、１ｋＨｚ以上に設定される。そして、調光度に応じてパルス状高周波電圧のデューティを変化させる。なお、高周波電圧の周波数ｆ１は、好ましくは４０ｋＨｚ以上に設定される。
【００６４】
そうして、パルス状高周波電圧が放電ランプＤＬの両端間に印加されて放電ランプＤＬが再点弧しときに、放電ランプＤＬの内部にアーク放電が生起して点灯し、パルス状高周波電圧の印加が終了すると、放電ランプＤＬのアーク放電は消滅する。したがって、放電ランプＤＬは、パルス制御方式による調光の間、パルス状高周波電圧のパルス繰り返し周波数Ｆで頻繁に点滅を繰り返すが、人間の目には連続して点灯しているように感じる。
【００６５】
本形態における好ましい態様は、放電ランプＤＬをパルス制御方式に移行する直前のインバータ回路ＩＮＶの発振周波数をｆ１としたき、パルス制御方式に移行したときのパルス状高周波電圧の発振周波数をそのままｆ１にすることである。そうすれば、周波数制御方式や電圧制御方式からパルス制御方式に移行する際にスムーズに移行して光出力の不自然な変化を回避することができる。
【００６６】
図４は、本発明の第１の形態における各部の波形図であり、（ａ）がパルス制御方式にける放電ランプＤＬに流れるランプ電流の電流波形図、（ｂ）が対応する駆動信号の電圧波形図である。
【００６７】
図から理解できるように、繰り返し周波数ｆ１の駆動信号がパルス繰り返し周波数Ｆで間欠的に発生してインバータ回路ＩＮＶに供給される結果、図示されていないパルス状高周波電圧が発生し、その放電ランプＤＬへの印加時にランプ電流が図４の（ａ）に示すように間欠的に流れているが、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、すなわちパルス繰り返し周波数Ｆのオフ期間中は駆動信号が休止するので、パルス状高周波電圧に対応して流れるランプ電流の遮断時の時間遅れが殆ど生じていない。なお、このような回路動作で調光が行われると、調光度３％以下までの深調光が可能になる。
【００６８】
なお、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には、図３における周波数がｆ３で相対的に低電圧の高周波電圧が印加されるように構成してもよく、この場合も放電ランプＤＬは上記期間中消灯する。
【００６９】
図５は、放電ランプの両端間に印加される電圧としてのランプ電圧を示す波形図である。図において、横軸は時間（μｓ）を、縦軸はランプ電圧（Ｖ）を、それぞれ示す。
【００７０】
時間０（μｓ）のときにパルス状高周波電圧の印加を開始し、約３２（μｓ）で再点弧し、若干の時間遅れの後に点灯後のランプ電圧が現れている事例を、時間経過を追って示している。なお、再点弧時のランプ電圧すなわち再点弧電圧は約１００Ｖである。なお、ランプ電圧はピーク値で約２０Ｖである。
【００７１】
図６は、パルス繰り返し周波数と再点弧圧の関係を示すグラフである。図において、横軸はパルス繰り返し周波数（ｋＨｚ）を、縦軸は再点弧電圧（Ｖ）を、それぞれ示している。
【００７２】
図から理解できるように、熱陰極形放電ランプの再点弧電圧は、パルス繰り返し周波数が１ｋＨｚ近傍から低下しだし、１ｋＨｚ以上になると、急激に低下する。なお、１ｋＨｚ未満では始動電圧が高い状態となる。しかし、再点弧電圧は、始動電圧より高くなることはない。
【００７３】
熱陰極形放電ランプは、再点弧電圧が低くなって点灯中のランプ電圧との差が小さくなると、再点弧時に発生する瞬間的な強い光出力の光強度が小さくなるために、パルス状高周波電圧を印加してから再点弧するまでの時間にばらつきが生じたとしても、明るさのちらつきが低減することが分かった。なお、繰り返し周波数を高くしていっても飽和していき、再点弧電圧は、最終的に一定値に落ち着くが、当該一定値より約２０％高い再点弧電圧になるようなパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を設定するのが最適である。
【００７４】
図７および図８は、それぞれ放電ランプの両端間に印加される電圧としてのランプ電圧、ランプ電流および発光強度を、時間軸を一致させて示している波形図であり、両者は再点弧時間が異なっている。
【００７５】
すなわち、図７の事例では、パルス状高周波電圧の１週期目の高周波電圧が負極性になっているほぼピーク値のとき（約２２μｓ）に再点弧している。このときのパルス状発光の強度は任意単位で０．７である。
【００７６】
これに対して、図８の事例では、パルス状高周波電圧の１週期目の高周波電圧が正極性のほぼ終わりに近づいたとき（約１２μｓ）で再点弧している。このときのパルス状発光の強度は任意単位で約０．５である。
【００７７】
図９は、パルス繰り返し周波数と再点弧圧の時間遅れの関係を示すグラフである。図において、横軸はパルス繰り返し周波数（ｋＨｚ）を、縦軸は時間遅れ（μｓ）を、それぞれ示している。
【００７８】
図から理解できるように、パルス繰り返し周波数が１ｋＨｚ以下になると、再点弧圧の時間遅れが小さくなって、明るさのちらつきが低減する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】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２】同じく負荷回路の共振特性を示すグラフ
【図３】同じく放電ランプの周波数−ランプ電流特性を示すグラフ
【図４】同じく駆動信号電圧とランプ電流の波形図
【図５】放電ランプの両端間に印加される電圧としてのランプ電圧を示す波形図
【図６】パルス繰り返し周波数と再点弧電圧の関係を示すグラフ
【図７】放電ランプの両端間に印加される電圧としてのランプ電圧、ランプ電流および発光強度を、時間軸を一致させて示している波形図
【図８】放電ランプの両端間に印加される電圧としてのランプ電圧、ランプ電流および発光強度を、時間軸を一致させて示している波形図
【図９】パルス繰り返し周波数と再点弧圧の時間遅れの関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００８０】
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、ＶｌＤ…ランプ電圧検出回路
【図１】
2008235085.tif 000003
【図２】
2008235085.tif 000004
【図３】
2008235085.tif 000005
【図４】
2008235085.tif 000006
【図５】
2008235085.tif 000007
【図６】
2008235085.tif 000008
【図７】
2008235085.tif 000009
【図８】
2008235085.tif 000010
【図９】
2008235085.tif 000011