(57)【要約】【課題】高精度、高機能の電力制御が可能な放電灯点灯装置を提供する。また、放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルにおいて、放電の定常状態を的確に記述したモデルを提供する。【解決手段】放電灯９への投入電力を制御回路５により制御する際に、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式を予め求めておき、この関係式に基いて投入電力制御を行う。この関係式は、Ｖｎ・Ｉ＝ＡＶは放電灯電圧Ｉは放電灯電流ｎは２≦ｎ≦３０のいずれかの実数Ａは一定値なる式で表される。【選択図】        図１０
2004273395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の放電灯に電力を供給する電源回路と、上記放電灯への投入電力を制御する制御装置とを備えた放電灯点灯装置において、上記制御装置は、予め求められた、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式に基いて投入電力制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
上記関係式は、ある放電灯に対して、
Ｖｎ・Ｉ＝Ａ
Ｖは放電灯電圧
Ｉは放電灯電流
ｎは２≦ｎ≦３０のいずれかの実数
Ａは一定値
なる式で表され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】
上記制御装置は、放電灯電圧または放電灯電流のうちの一方だけを直接または間接的に測定し、上記関係式に基いて他方を計算することにより、放電灯への投入電力が所定の値となるように制御を行う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】
上記制御装置は、放電灯電圧と放電灯電流とを直接または間接的に測定し、測定値が上記関係式を満たしているか否かを判断し、放電灯への投入電力制御を行う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５】
上記制御装置は、放電灯電圧と放電灯電流とを直接または間接的に測定し、複数の放電灯に対してそれぞれ予め求められた複数の上記関係式と、測定された放電灯電圧と放電灯電流との間の関係とを比較して、接続されている放電灯の種類を判別し、上記放電灯の種類に応じた関係式を用いて投入電力制御を行う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６】
判別された放電灯の種類に従って、予熱制御、または放電灯の異常検出、または保護レベルの設定を行うことを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
電源回路または制御装置内に、外気温度を測定する温度センサを設け、測定された温度に応じた上記関係式を用いて投入電力制御を行う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８】
電源回路は、高周波電圧を発生させるインバータ回路を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルにおいて、ある放電灯に対し、ある温度環境で、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間に
Ｖｎ・Ｉ＝Ａ
Ｖは放電灯電圧
Ｉは放電灯電流
ｎは２≦ｎ≦３０のいずれかの実数
Ａは一定値
なる関係式を直接または間接的に用いたことを特徴とするシミュレーションモデル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電灯点灯装置、とくに放電灯への投入電力を制御する制御装置に関するものである。また、放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光灯等の放電灯は、従来、ＤＣあるいは商用周波数で点灯されることが普通であったが、近年はトランジスタを用いたインバータ回路による高周波（一般的には２５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ）点灯方式が一般的になっている。
放電灯は一般に、始動時に高い電圧を必要とし、また放電電流が増加すると電極間の電圧が低下するという負抵抗性を示す。始動時に高い電圧を印加する、あるいは放電灯に流れる電流を制御するため、放電灯外部に安定器（バラスト）を用いる必要がある。これは高周波のインバータ駆動の場合も同様であり、実際には放電灯の始動や定常点灯などの状態に合わせて回路側で印加電圧や電流を制御するようになっている。
【０００３】
例えば商用周波数で蛍光灯を点灯させるための最も簡単な回路としてスイッチスタート式の点灯回路があった（例えば、非特許文献１参照。）。
安定器としてはバラストチョークコイルが放電灯に直列に接続されており、始動用のスイッチがフィラメントを介して放電灯に並列に接続されている。この回路の動作は次のようなものである。
１：スイッチをＯＮにしてフィラメントを予熱する。
２：スイッチをＯＦＦにした瞬間、チョークコイルに蓄積された電流エネルギーによって放電灯両端に高電圧が発生し、放電灯が始動（放電破壊）する。
３：放電灯のインピーダンスが急激に低下し、チョークコイルで制限された電流で放電灯が定常点灯する。
以上は商用周波数で、バラストチョークコイルを用いて点灯させる場合であるが、他の点灯回路でも同様に、フィラメントの予熱、放電灯の始動（放電破壊）、放電灯の定常点灯（放電の定常状態）の３つの段階を回路的に実現するように構成される。
【０００４】
高周波インバータ回路を用いた従来の点灯回路は、商用交流電源、これを整流する整流回路、この出力を昇圧してＤＣ電圧に平滑する回路、スイッチング素子で構成されたインバータ回路とそのスイッチングを制御する制御回路、バラストチョークとカップリングコンデンサと始動用コンデンサとからなる共振回路、および放電灯から構成される（例えば、特許文献１参照。）。
上記のような高周波インバータを用いた点灯回路においても、予熱、始動、点灯の３つの段階の動作が回路的に行われている。前述の商用周波数での点灯回路と異なるのは、インバータの周波数制御によって放電灯動作あるいは放電灯への投入電力を制御している点にある。上記高周波インバータ回路で投入電力を変化させる場合は、インバータの発振周波数を調節して放電灯への投入電流を変化させることによって行う。また、一定の電力で放電灯を安定に点灯させるためには、回路側での投入電力の制御を正確に行う必要がある。このことは調光、つまり輝度を変化させる必要がある場合についても同様である。
【０００５】
通常、高周波インバータ回路の制御にあたっては、放電灯電流、放電灯電圧あるいは電力を検出する機構を備え、これによって放電灯への投入電力を測定しながら、上記投入電力が所定の値になるようにフィードバック制御することが多い。ここで、放電灯電流、放電灯電圧、放電灯投入電力とはそれぞれ、放電灯に流れる電流（フィラメントに流れる分を含まない）、放電灯両端の電圧、放電灯に投入される電力（フィラメントで消費された電力を含まない）を意味する。放電灯電圧と放電灯電流の積が放電灯投入電力である。
また、ランプは交流で駆動されるので、電流と電圧は時間的に変動する。以下で述べる放電灯電流、放電灯電圧とは、低周波（概ね１ｋＨｚ以下）の場合は瞬時的な電流、電圧および電力値を指している。一方、高周波（概ね１ｋＨｚ以上）の場合は瞬時値ではなく、電流および電圧の平均的あるいは代表的な値、例えばピークの絶対値あるいは実効値などを指すものとする。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２１５９２公報（第２−３頁、図２、図５）
【非特許文献１】
「ライティングハンドブック」照明学会編、オーム社、１６０頁、図７・７５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
放電灯への投入電力を制御するにあたって、放電灯投入電力を測定するためには、一般には放電灯電圧と放電灯電流の両方を測定する必要がある。そのためには放電灯の両端に電圧測定用の回路が、放電灯の片端に電流測定用素子が設けられ、その出力を制御回路に入力している。ここで電流測定用素子は例えばカレントトランス等が用いられるが、その場合、フィラメントに流れる電流を含めないようにするために、放電灯片端の端子２つの電流をあわせて測定する必要がある。カレントトランスを用いることが困難な場合は電流測定位置を放電灯片端の２つの端子にそれぞれに設け、各測定値の差として放電灯電流を導出することになる。
【０００８】
あるいは、昇圧＆平滑回路で出力されたＤＣ電圧（一定値ＶＤＣとする）とインバータ回路の間に抵抗値の小さい電流検出用の抵抗を挿入し、その電流を測定して、ＶＤＣとの積を求めることによって、投入電力を求めて制御することもある。しかしながら、この方法は簡便であるが、正確な放電灯への投入電力を求めているのではなく、インバータ回路以降の電力、特にフィラメントで消費される電力を含めた電力を測定することになる。放電灯の消費電力が十分大きい場合にはフィラメントでの消費分は無視できる程度に小さい値であるが、例えば調光を行う場合は必ずしもそうではない。調光を行って放電灯の投入電力を非常に少なくした場合、フィラメントへの投入電力はほぼ一定か、あるいは周波数を制御して調光をする場合は、周波数を全光時に比べ高くするために、始動コンデンサのインピーダンスが下がり、フィラメントに流れる電流が増加するので、フィラメントの投入電力は増加する方向となる。この結果、フィラメントへの投入電力が相対的に大きくなって無視できなくなり、正確な放電灯投入電力を測定できなくなる。
【０００９】
このように、放電灯への正確な投入電力を行うためには、複数の検出部が必要であるなど、技術的、コスト的に困難な部分が多い。
また、放電灯の電気特性、特に放電灯電圧の測定は、投入電力の問題だけでなく、特に異常検出という目的で必要になることが多い。例えば経年変化が激しくなるとフィラメント電極からの電子放出が十分でなくなるために放電灯電圧が高くなり、従って放電灯電圧を測定することによって放電灯の寿命や、放電灯の異常状態を検出することができる。このことは逆にいえば、放電灯の電圧は放電灯の状態によって容易に変化してしまう、ということを意味する。一般に放電灯の電圧は放電灯への投入電力（あるいは放電灯電流）以外に、温度、放電灯個体差、そして経年変化（あるいは異常状態）といった条件に依存している。つまり、放電灯への投入電力を一定にするなど、放電灯の特性を適正に制御するために放電灯電流や放電灯電圧を測定するが、それ以前に温度や放電灯種類、あるいは放電灯の経年変化や異常の有無などの条件も知った上で制御を行わないと、正しい制御を行うことができない。しかしながら、従来はこのようなことを考慮して投入電力を制御するものはなかったため高精度の電力制御ができなかった。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、放電灯投入電力の制御を行うに際し、温度や、放電灯の種類、固体差、あるいは放電灯の経年変化や異常の有無などの条件も考慮して、高精度、高機能の電力制御が可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
また、放電灯への投入電力の制御にあたって、検出部が少なくても精度よく制御できる、高精度、低コストの放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
さらには、放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルにおいて、放電の定常状態を的確に記述したモデルを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１つ又は複数の放電灯に電力を供給する電源回路と、上記放電灯への投入電力を制御する制御装置とを備えた放電灯点灯装置において、上記制御装置は、予め求められた、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式に基いて投入電力制御を行うものである。
【００１２】
また、本発明の別の発明は、放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルにおいて、ある放電灯に対して、ある温度環境で、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間に
Ｖｎ・Ｉ＝Ａ
Ｖは放電灯電圧
Ｉは放電灯電流
ｎは２≦ｎ≦３０のいずれかの実数
Ａは一定値
なる関係式を直接または間接的に用いたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明は放電灯への投入電力の制御を行うにあたり、フィラメントの予熱、放電灯の始動（放電破壊）、放電灯の定常点灯（放電の定常状態）の３つの段階のうち、３つめの段階、即ち「放電の定常状態」での解析に基いてなされたものである。まず、アーク放電の等価回路および電気的特性について述べる。
一般に電極間に放電が形成された場合、陰極と陽極の間には図１に示すような電位分布が生じる（ライティングハンドブック  ｐ．１３４）。まず、陰極付近に電界強度の強い部分があり、これを陰極降下、この電位差を陰極降下電圧と呼ぶ。他の部分はほぼ電界強度は一定で陽光柱と呼ぶ。これを電気的な等価回路にあらわすと、例えば図２のようなものが考えられる。陽光柱の部分を抵抗で表し、陰極降下電圧をバッテリで表している。陰極降下電圧は、例えば電極の距離や投入電力が変化してもそれほど変化しない。また熱陰極アーク放電を用いる蛍光灯の場合は陰極降下電圧は１０Ｖ程度と、陽光柱の電位差あるいは放電灯電圧（１００Ｖ程度）と比べて十分小さい。放電灯の放電の等価回路としては一般的には図２のような形であるが、陰極降下電圧が十分低い蛍光灯に関しては、単なる抵抗と仮定しても構わない。但し、その抵抗の抵抗値は放電灯の点灯中一定ではなく、独特な特性を示す。図３（ａ）（ｂ）に商用周波数程度の低周波、および１５ｋＨｚの高周波での放電灯電流と放電灯電圧の関係を示す（ライティングハンドブック  ｐ．１５８）。低周波（図３（ａ））では特性曲線の一部で、電流が増えると電圧が低下する、いわゆる負抵抗性が現れることが知られている。この負抵抗性の現象は放電灯によく見られる現象である。一方、周波数が十分高くなると（図３（ｂ））、電流電圧特性は原点を通る一本の直線、つまり理想的な抵抗に近くなる。高周波で駆動されるインバータ回路での点灯の場合は、この領域で動作している。高周波では負抵抗性という現象は全く現れないのかと言うと、そういうわけではない。共振回路を用いる関係で放電灯電流および放電灯電圧は（同相の）正弦波に近くなるが、例えば電流を調節して放電灯への投入電力を変化させる、つまり調光を行った場合、放電灯電流のピーク値が高くなると放電灯電圧のピーク値は低くなる。つまり、負抵抗性に近い現象が調光特性において現れる。
【００１４】
これらの関係を詳細に調べた結果、放電の定常状態において、図４のような結果を得た。図４は、ＤＣに近い波形（ゆるやかに電圧が低下するようなパルス波形）で動作させた時の放電灯電圧と放電灯電流との関係（曲線Ａ）、２００Ｈｚ、２１９Ｖ（曲線Ｂ）、および２００Ｈｚ、２８３Ｖ（曲線Ｃ）の低周波の波形で動作させた時の放電灯電圧と放電灯電流との関係、５ｋＨｚ（黒丸印）、及び５０ｋＨｚ（黒四角印）の正弦波で動作させた時の放電灯電圧の実効値と放電灯電流実効値との関係をプロットしたものである。放電灯は３０Ｗの円環形蛍光灯を用いて、放電灯と直列に５００Ωの定抵抗を接続した。この図より非常に特徴的な傾向を見て取ることできる。つまり、低周波での負抵抗性の曲線と、高周波での電流電圧の値（例えば実効値）とはほぼ完全に同じ曲線Ｄ上に乗っている。
【００１５】
この現象は物理的には以下のようにして説明することができる。まず、放電が成長および消滅するためにはある程度の時間が必要であるが、この時定数は図３のような傾向から、商用周波数以上、数ｋＨｚ以下であると思われる。ＤＣに近い波形や、低周波の電圧を印加した場合、電圧の変化は放電の時定数よりも十分に遅いので、放電はある一定の電圧を感じてその状態を変化させていない、と言うことができる。一方、十分高周波の電圧を印加した場合、放電は電圧に追従できず、その平均的な値（この「平均的な値」は後述するようにランプの種類や温度によって変化するが、例えばこの図の場合では放電灯電圧および放電灯電流のピーク値を１．４で割った値、すなわちほぼ実効値に最も良く一致した）しか感じることができない。このように、ＤＣに近い低周波の極限と、高周波の極限では、ある意味共通な物理的現象が現れる。つまり、放電の時定数よりも外部の電圧変化が十分に高いか、あるいは十分低い場合は、放電がその状態を変化させないとみなしてよい。つまり、放電が定常状態にあると考えてよい。つまり、放電が定常状態で安定している場合には、放電灯電流と放電灯電圧の間にある関係が生じている、ということである。
ここで「定常状態」とは、まず第一に、予熱、点灯などのランプの始動の段階を経て、ランプが十分に安定して連続点灯している状態を指す。また同時に、低周波で駆動した場合の電流電圧波形において、電流がゼロを通過する前後の、電流電圧値が大きく変動している部分ではなく、放電灯電流が十分大きくなって、放電灯電圧が一定値に近くなっている部分を指す。
【００１６】
図４の曲線Ｄを近似的に表すと、Ｖ＝４０／Ｉ１／３、即ち「放電灯電圧の３乗×放電灯電流が一定」という曲線上に乗っていることがわかった。つまり放電が定常に点灯している状態では、この「放電灯電圧の３乗×放電灯電流が一定」という条件が成り立っている、ということがわかった。従ってこの関係を放電灯の制御に利用することができる。
【００１７】
ここで、「放電灯電圧の３乗×放電灯電流が一定」の一定の値は、いろいろな条件によって変化する。まず放電灯の温度（環境温度に依存）によって変化すると思われる。その他、放電灯の種類や経年変化にも依存する。図５（ａ）に同じく３０Ｗの円環形蛍光灯について、電流電圧特性の温度依存性を測定した結果を示す。ＤＣ電流で点灯させた場合（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）、および高周波の５ｋＨｚ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）、５０ｋＨｚ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）で点灯させた場合の電流ピーク値、電圧ピーク値についてプロットしている。温度の変化によって電流電圧特性が変化する。図５（ａ）に示した放電灯の電流電圧特性にＶのｎ乗×Ｉが一定の曲線を近似させてみると、温度によってｎの値が変化することがわかる。ここに示した３つの温度での測定結果に対して、最も良く近似できるｎの値を図５（ｂ）に示す。実用的な温度範囲を考えると、今回の測定範囲よりも若干広い、０℃〜５０℃程度を考えるのが妥当と思われる。今回の測定の結果から外挿すると、ｎの範囲は室温での値（図５（ｂ）では４）の１／２倍から２倍程度（図５（ｂ）では２〜８）まで変化しうると推測できる。
図５（ｃ）はおなじ蛍光灯でも、蛍光灯の種類が変化した場合の電流電圧特性の変化を示している。この図では５０ｋＨｚの特性についてプロットしている。図に示すように、ランプの種類によって曲線の形状あるいは一定値の値が大きく変化する。
さらに、蛍光灯以外の放電灯についても調べた結果、たとえば高圧水銀ランプの結果では、ｎの値が１５程度であった。この場合についても図５（ｂ）に点線で示すように、温度が変化した場合、ｎの値は１／２〜２倍程度（図５（ｂ）では７．５〜３０）変化すると類推できる。
以上の結果から、一般に放電灯の電流電圧特性として、「放電灯電圧のｎ乗と放電灯電流との積が一定、ｎの値は概ね２以上３０以下の実数である」と結論できる。こういった特性は事前に実験等で電流と電圧との関係を求めておくことで、その近似式を得、制御に利用することが可能である。
【００１８】
一方、放電灯が寿命末期になるなど、異常な状態になった場合にも上記関係式は変化する。このことは放電灯寿命末期で放電灯電圧が異常に高くなることを考えても推測がつく。その他、放電灯の個体差もある程度存在していると思われる。
【００１９】
なお、ここでは「放電灯電圧のｎ乗と放電灯電流との積が一定、ｎの値は概ね２以上３０以下の実数である」と述べたが、「放電灯電圧と放電灯電流のｍ乗との積が一定、ｍの値は概ね１／３０以上１／２以下の実数である」と言い換えても数学的には同じことである。
【００２０】
ここで、図４あるいは図５に示したような、低周波（あるいはＤＣ）での特性と、高周波での特性の違いについて付記しておく。図４では高周波での点灯特性の、電流電圧値の「実効値」が、低周波での特性とほぼ一致すると述べた。高周波の場合は電圧が変動しているので、放電が感じる平均的な電圧あるいは電流値は、高周波電流のピーク値（の絶対値）よりは低い値になる。図４の場合は概ね１．４で割った値が低周波での特性と一致したため、実効値という表現を用いた。この値もランプの状態などによって変動することがわかっている。例えば図５（ａ）の場合は、約１．２で割った値が低周波の特性に近くなる。いろいろな特性を取得して比較した結果、高周波電流あるいは電圧のピークの絶対値を、概ね１〜１．５で割った値が、低周波の特性に近くなることがわかった。この値は、定性的には放電が高周波の電流電圧をどの程度強く感じているかを表していると考えてよく、後述する放電の電気特性のモデル化の際に必要となる値である。
【００２１】
以上のように、放電の定常状態において、放電灯電流と放電灯電圧との間に所定の関係式が成立することがわかった。
従って、使用される放電灯に対する上記関係式を予め求めておき、実際の放電灯点灯回路では、放電灯電圧あるいは放電灯電流の片方のみを測定し、他方を計算で求めることにより、高精度の電力制御を行うことができる。
また、温度や、放電灯の種類等に応じた上記関係式を求めておき、得られた関係式に基いて、あるいは固体差や放電灯の経年変化等を検出して上記関係式を修正し、修正した関係式に基いて電力制御を行うことにより、より高精度、高機能の電力制御が可能となる。
【００２２】
実施の形態２．
図６は本発明の実施の形態２による放電灯点灯装置を示す回路構成図であり、実施の形態１で述べた関係式を利用して電力制御を簡易に行うものである。図６において、放電灯点灯装置は、放電灯９に電力を供給する電源回路と、上記放電灯９への投入電力を制御する制御装置とを備えており、上記電源回路は、商用交流電源１、これを整流する整流回路２、この出力を昇圧してＤＣ電圧に平滑する回路３、スイッチング素子４ａ、４ｂで構成されたインバータ４、及びバラストチョーク６とカップリングコンデンサ７と始動用コンデンサ８とからなる共振回路から構成される。また、上記制御装置はインバータ４のスイッチングを制御する制御回路５と、放電灯９の両端に接続された放電灯電圧を測定する電圧測定回路１０とで構成されている。
【００２３】
次に動作について説明する。上記構成の放電灯点灯回路においてはインバータ４の動作周波数によって放電灯９の両端に印加される電圧を変化させる。図７はインバータ４の動作周波数と放電灯両端に印加される電圧の関係を示す図であり、曲線Ａは蛍光灯点灯時の特性、曲線Ｂは蛍光灯点灯時の特性である。それぞれ電圧が最大になる周波数（共振周波数）をｆ０とすると、まず、共振周波数ｆ０よりも高い電圧でインバータ４をしばらく動作させる。この間には放電灯９のインピーダンスが十分に高いのでフィラメント（放電灯の予熱電極）９０に大きな電流が流れ、予熱が行われる。その後インバータ４の周波数をｆ０に近くしていく。すると放電灯両端の電圧が高くなって、放電灯９が始動（放電破壊）する。その後、さらにインバータ周波数を低くして、放電灯９に所定の電力が投入されるような周波数で定常動作する。このように、予熱、始動、点灯の３つの段階の動作が回路的に行われており、インバータ４の周波数制御によって放電灯動作の制御をおこなっている。また、インバータ４の周波数制御によって放電灯９への投入電力を制御している。インバータ４の制御にあたっては、放電灯電圧を電圧測定回路１０により測定し、制御回路５において、測定された放電灯電圧が所定の値となるようにスイッチングを制御してフィードバック制御する。放電の定常状態において、放電灯９への投入電力を変化させて輝度を変化させたり、一定の電力で安定に点灯させるために投入電力の制御を行うが、その際には、電圧測定回路１０で測定された放電灯電圧値を制御回路５に入力し、実施の形態１で述べた関係式を利用して放電灯電流を計算し、放電灯投入電力を計算する。即ち、制御回路５には、予め求めておいた放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式を入力しておき、この関係式を利用して電力を計算する。その上で所定の投入電力となるようにスイッチング制御を行う。
【００２４】
投入電力の制御は制御回路内部で設定されていることもあるであろうし、調光を行う場合など、外部から調節されることもありうる。また電力を算出するための演算はマイコンなどを用いる方法が考えられるが、電気素子の組み合わせでアナログ回路として構成することも可能である。
【００２５】
図８は本発明の実施の形態２による他の放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。図８に示す装置では、電流測定回路１１により放電灯電流を測定し、測定された放電灯電流値を制御回路５に入力し、制御回路５に保持された上記関係式を利用して放電灯電圧を計算し、放電灯投入電力を計算する。その上で所定の投入電力となるようにスイッチング制御を行う。
図８において、電流の測定方法は、カレントトランスを用い、放電灯片端の端子２つの電流をあわせて測定する方法を用いているが、図９のような抵抗１１ａ、１１ｂ（電流測定回路）を用いる方法でも構わない。図９においては、フィラメント９０への電流を除いた正確な放電灯電流の測定のために、電流測定位置を２箇所設け、その差として放電灯電流を導出している。
【００２６】
図６、図８、及び図９に示した装置は、放電灯電流あるいは放電灯電圧の片方だけを測定して投入電力を制御するものであって、あくまで放電灯が一定の特性を維持していると仮定している。このように仮定できる場合は、上記のように片方だけの測定で高精度の制御が行え、装置構成の簡単な低コストの装置を得ることができる効果がある。
なお、放電灯電流あるいは放電灯電圧の片方だけを測定する場合、電流を測定するほうが変化が激しいので制御を行う上では適している。電圧を測定する場合は、異常状態の検出も可能であるという利点がある。
【００２７】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図であり、放電灯電流と放電灯電圧の両方を測定することで、より制御の幅を広くし、高機能、高精度の投入電力制御を行うものである。
図１１を用いて制御回路５の動作を具体的に説明する。まずステップＳ１で、放電灯９が定常点灯の状態か否かを判定する。定常状態でなければ、点灯開始から十分に時間が経過していないと判断し、所定時間後に再度判定を繰り返す。定常状態であれば、ステップＳ２にて、電流測定回路１１及び電圧測定回路１０にて測定された放電灯電流と放電灯電圧を入力し、Ｖ３・Ｉ＝Ａを計算する。制御回路５には、使用される放電灯の種類や環境条件に対し、予め求めておいた放電の定常状態での放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式（Ｖ３・Ｉ＝Ａ０）が入力されており、ステップＳ３では、この関係式中のＡ０と測定された値より計算されたＡとを比較する。もし放電灯が正常に点灯していれば測定された電流電圧特性は上記関係式と一致するはずであり、Ａ０とＡとはほぼ同じ値となるはずである。もし測定された電流電圧特性がこの正常な動作を表す関係式から外れていた場合、なんらかの電圧変動、なんらかの放電灯異常が生じている可能性がある。例えば放電灯寿命末期時には放電灯電圧が上昇する。その他、放電灯の異常は放電灯の電流電圧特性を測定することで検知できることが多い。そこで計算値Ａが正常値Ａ０の誤差範囲（δ）より外れている場合は、何らかの異常や経年変化等があると判断し、ステップＳ４にてＡ／Ａ０の値に従って放電灯異常の警告を発する、あるいは放電灯の点灯を停止する。計算値Ａが誤差範囲（δ）であれば、ステップＳ５にて規定の投入電力となるように制御を行う。即ち、計測された放電灯電流と放電灯電圧とをかけることで放電灯投入電力を計算し、これを用いて投入電力の制御を行う。投入電力の制御は、実施の形態１と同様、制御回路内部で設定されていることもあるし、調光を行う場合など、外部から調節されることもありうる。厳密に数値として投入電力が設定されている場合、あるいは外部から数値として投入電力が入力される場合など、電力の厳密な制御が行われる場合には特に、本発明が有効となる。
【００２８】
このように、本実施の形態の構成により、放電灯の異常や経年変化による放電灯の状態を検出できるとともに、放電灯が正常状態で動作していることを判定して放電灯への投入電力を制御できるので、厳密な制御が可能となり、放電灯を安定して点灯、あるいは調光することが可能となる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式が「放電灯電圧の３乗×放電灯電流が一定」で表されるものに対する制御方法を示したが、実施の形態１で述べたような他の関係式で表されるものに対しても、その関係式に基いて同様に制御すればよい。
【００３０】
実施の形態４．
図１２は本発明の実施の形態４による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。実施の形態３と同様、放電灯電流と放電灯電圧の両方を測定することで、高機能、高精度の投入電力制御を行うものであるが、本実施の形態４では、さらに制御回路において、放電灯の個体差を検出し特性を微調整するような機能を持たせたものである。放電灯は規格が決まっており、所定の電流あるいは電圧で動作するように製作されているが、どうしてもある程度の個体差が生じる。特に放電灯電圧は放電灯それぞれでばらつくことが多い。このような場合、まずは点灯させてみて、標準的な特性からどれくらいずれているかを確認し、それを加味した上で放電灯制御を行うことがより望ましい。同様に、放電灯は経年変化を起こして電圧が徐々に変化するという特徴もあるが、これについても本実施の形態の構成により微調整して、最適な制御を行えるようにできる。
【００３１】
図１３を用いて本実施の形態に係わる制御回路５の動作を具体的に説明する。まずステップＳ１で、放電灯９が定常点灯の状態か否かを判定する。定常状態でなければ、点灯開始から十分に時間が経過していないと判断し、所定時間後に再度判定を繰り返す。定常状態であれば、ステップＳ２にて、電流測定回路１１及び電圧測定回路１０にて測定された放電灯電流と放電灯電圧を入力し、Ｖ３・Ｉ＝Ａを計算する。ステップＳ６では固体差データ（Ａ１）が存在するか否かを判定し、存在すればこの固体差データＡ１に基いて以下、実施の形態３と同様の処理を行う。存在しなければ、ステップＳ７で固体差ａ＝Ａ−Ａ０（Ａ０は使用される放電灯の種類や環境条件に対し、予め求めておいた放電の定常状態での放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式（Ｖ３・Ｉ＝Ａ０）における値Ａ０）を検出し、Ａ１＝Ａ０＋ａとする。ステップＳ８ではこの値Ａ１を固体差データとして記憶し、ステップＳ３におけるＡ１とする。なお、ステップＳ９では、ランプの取り外し、交換の際に放電灯が設置されたことを確認したら、それまでの固体差データＡ１をＡ０にリセットしておく。
【００３２】
このように、固体差、あるいは放電灯の経年変化などの条件も考慮して投入電力を制御することにより、放電灯をさらに安定して点灯、あるいは調光することが可能となる。
【００３３】
なお、上記実施の形態においては、放電灯が設置されたことを確認したらそれまでの放電灯の特性をリセットし、その上で放電灯を最初に点灯させたときの値Ａを固体差データＡ１として保持し、放電灯が取り外されるまでこのデータに基づいて同様に制御を行う、という方法も考えられる。
【００３４】
実施の形態５．
図１４は本発明の実施の形態５による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。実施の形態３と同様、放電灯電流と放電灯電圧の両方を測定することで、高機能、高精度の投入電力制御を行うものであるが、本実施の形態５では、さらに制御回路において、放電灯の種類に応じて、放電灯の正常動作に必要な予熱、始動、投入電力、保護レベルの設定などの制御を行うものである。
【００３５】
通常の放電灯点灯回路は特定の仕様の放電灯を点灯させるように設計されているが、異なる種類の放電灯を同一の回路で点灯させることができれば、非常に便利である。回路構成あるいは制御方法で、放電灯によって異なるのは、一つには共振回路の共振周波数や放電灯始動に必要な電圧といった回路的な問題、もう一つは投入する電力、予熱の電力や時間などの条件、保護レベルの設定条件等、制御に関する問題である。前者は最大印加電圧などにある程度の余裕を持たせておけば、制御回路での制御を調整することにより、同一の電源回路で異なる種類の放電灯を点灯させることも可能である。
そこで、先ずどういった放電灯が取り付けられたかを検出するために、デフォルト条件の電力で放電灯を始動し、定常状態になったところで、電流電圧特性を測定し、その結果から放電灯の種類を検出して、以後その放電灯に最適な制御を行うようにする。
この場合、取り付けが予想される全ての放電灯に関する、標準的な電流電圧特性と、それぞれの放電灯の予熱、始動条件、投入電力条件、保護レベルの条件など、放電灯の正常動作に必要な制御情報が制御回路に蓄積されている必要がある。また、実施の形態４の場合と同じく、放電灯が取り付けられたこと、あるいは取り外されたことを検出する機構と、放電灯固有の情報を保持する機構を備え、放電灯が取り付けられると一旦それまでの放電灯の情報をリセットし、新たに取り付けられた放電灯の情報を記憶してそれ以後の放電灯点灯の制御に用いる、という方法が有効である。放電灯固有の制御項目の一つに予熱条件、つまりどれくらいの電力でどれくらいの時間予熱すればよいかがあるが、これに関しては一回目の点灯では予測のしようがないので、標準的かあるいは確実に点灯できるように過熱気味で点灯させ、点灯後に得た情報で、２回目以降の予熱条件を設定するということになる。
【００３６】
図１５を用いて本実施の形態に係わる制御回路５の動作を具体的に説明する。まずステップＳ１０で、ランプ種類データが存在するか否かを判別し、存在すればステップＳ１７で、上記データに従って放電灯を予熱、始動する。ステップＳ１では放電灯９が定常点灯の状態か否かを判定し、以下、実施の形態３と同様にして投入電力制御を行う。なお、ステップＳ２で用いる関係式はランプ種類データに記憶されているデータに基いた関係式を用いる。ステップＳ１０でランプ種類データが存在しなければ、ステップＳ１１において、デフォルト条件（予め定められた標準点灯用の条件）で放電灯を始動し、定常状態になったところで（ステップＳ１２）、ステップＳ１３で、デフォルト条件の電力での放電灯電圧と放電灯電流を測定して電流電圧特性を測定する。測定された電流電圧特性と、予めランプの種類毎に求めておいた電流電圧特性とを比較して測定された特性に近い特性をもつランプを接続されている放電灯の種類とする。具体的には、例えば特定の電力で点灯している場合、その電流値と電圧値とはランプによって異なるので、この値をもってランプの種類を特定することができる。もし電力を何段階かに変化させれば、複数の電流および電圧を検出することができ、より正確にランプを特定することができる。ステップＳ１５では、検出された放電灯の種類に対するＡとｎの値（Ａ２、ｎｋ）をランプ種類データとして記憶する。また、検出された放電灯の種類に対する予熱、始動条件、投入電力条件、保護レベルの条件など、放電灯の正常動作に必要な制御情報をランプ種類データとして記憶する。なお。ステップＳ１４では、取り付けが予想される全ての放電灯に関する、デフォルト条件の電力での電流電圧特性と、それぞれの放電灯に対する関係式Ｖｎ・Ｉ＝Ａと、それぞれの放電灯の予熱、始動条件、投入電力条件、保護レベルの条件など、放電灯の正常動作に必要な制御情報をデータベースとして保持する。また、ステップＳ１６では、ランプの取り外し、交換の際に放電灯が設置されたことを確認したら、それまでのランプ種類データを「無し」にリセットしておく。
【００３７】
このように、ランプの種類を決定し、決定されたランプ種類に応じて制御することにより、放電灯をさらに安定して点灯、あるいは調光することが可能となる。
【００３８】
実施の形態６．
図１６は本発明の実施の形態６による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。実施の形態３と同様、放電灯電流と放電灯電圧の両方を測定することで、高機能、高精度の投入電力制御を行うものであるが、さらに温度測定機構１２を付加したものである。前述のように放電灯の電流電圧特性は温度に依存する。従って外部に放電灯温度あるいは外気温（放電灯の管温度は外気温に大きく依存する）を測定する機構を設ければ、検出された放電灯電圧および放電灯電流のデータとあわせて、最適な制御を行うことができる。この場合、各温度に対する電流電圧特性のデータ（例えば各温度に対するｎとＡの値）が制御回路５内に蓄積されている必要がある。
【００３９】
図１７を用いて本実施の形態に係わる制御回路５の動作を具体的に説明する。まずステップＳ１で、放電灯９が定常点灯の状態か否かを判定する。定常状態でなければ、点灯開始から十分に時間が経過していないと判断し、所定時間後に再度判定を繰り返す。定常状態であれば、ステップＳ１８にてランプ温度を検出する。ステップＳ１９では予め求めておいた「Ｖのｎ乗×Ｉは一定」なる関係式におけるｎの値、及び一定の値Ａを、各温度毎にデータベースとして保持しておく。ステップＳ２０では検出されたランプ温度に対する特性値（ｎｔ、Ａ３）を上記データベースより選定する。次に、ステップＳ２にて、電流測定回路１１及び電圧測定回路１０にて測定された放電灯電流と放電灯電圧を入力し、Ｖｎｔ・Ｉ＝Ａを計算する。ステップＳ３では選定されたＡ３と測定された値より計算されたＡとを比較し、以下、実施の形態３と同様に電力を制御する。
【００４０】
このように、温度を考慮して投入電力を制御することにより、放電灯をさらに安定して点灯、あるいは調光することが可能となる。
【００４１】
なお、温度によって放電灯の発光効率は大きく変化する。もし正確な調光が必要となった場合、放電灯の温度によって必要な投入電力が異なるということになる。この場合も、温度変化に対する電流電圧特性のデータとともに、さらに温度変化に対する発光効率の変化のデータが用意されていれば、この発光効率の変化のデータ用いて必要な投入電力を補正することにより、異なる温度でも正確に一定な輝度に制御することが可能となる。より正確な輝度調節には放電灯の経年変化を考慮する必要があるが、放電灯の経年変化特性が電流電圧特性である程度推測でき、これを基に発光効率を算出できれば、放電灯経年変化を考慮した輝度調節も可能である。
【００４２】
実施の形態７．
図１８は本発明の実施の形態７による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図であり、多灯点灯の回路構成である。図１８では２つの放電灯９ａ、９ｂが直列に接続されている。この場合、電圧測定回路１０ａ、１０ｂにより放電灯９ａ、９ｂの電圧を、電流測定回路１１により放電灯９ａ、９ｂに共通な電流を測定すればよい。正常点灯状態では、それぞれの放電灯９ａ、９ｂに対して、例えば図４に代表される電流電圧特性が保たれているはずであるので、放電灯それぞれの異常状態を個別に制御することが可能である。その場合、例えば寿命末期で交換すべき放電灯をＬＥＤなどを点灯表示させるなど、放電灯の状態を個別表示するなどの方法が考えられる。
【００４３】
実施の形態８．
以上では蛍光灯を中心に話を進めてきたが、負抵抗性という現象は他の放電灯でも見られるものであり、他の放電灯においても、放電灯電流と放電灯電圧に特定の関係があると思われる。従って上記各実施の形態に示した回路は蛍光灯の点灯回路だけでなく、他の放電灯の点灯回路にも適用可能である。
【００４４】
また、上記各実施の形態では、高周波インバータ回路による点灯回路について話を進めていたが、例えば図４に示すような電流電圧特性で非常に重要なのは、周波数に依存せずにこういった特性が得られると言うことである。例えば商用周波数のような数十Ｈｚ程度の交流低周波での駆動の場合、その波形の一部（放電灯電圧がピーク値に達してから以後しばらくの間）はこの負抵抗性に従った曲線が現れるので、この部分の電流電圧特性を基に本発明の制御を適用することができる。その他、例えばＤＣ点灯についても適用可能である。
【００４５】
実施の形態９．
実施の形態９では、本発明で得られた放電灯の電流電圧特性を基に、放電灯の電気的な特性をモデル化する方法、および上記特性の放電灯を電気回路的に表現して、回路設計において有効に使えるようなツール（モデル）を作成することについて述べる。なお、以下に示すモデル化の基本的な手法については、「民田他、電気学会論文誌Ａ  Ｖｏｌ．１１９−Ａ，Ｎｏ．１（１９９９），ｐｐ．３１−３６」、「Ｔ．Ｔａｍｉｄａ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．  Ｖｏｌ．４０（２００１），ｐｐ．４２０５−４２１２」等の文献に詳細に述べられている手法に一部従っている。
まず、図４で得られた関係式は下記のようなものである。定数をＣ１とする。
Ｖ３×Ｉ＝Ｃ１              （１）
この式は放電灯が定常的に点灯しているとき、つまり放電灯内部の状態（導電率）が一定であるときに成立するものである。この特性を基礎に放電灯の電気的な等価モデルの作成を考える。なお、ここではｎ＝３、即ち「放電灯電圧の３乗×放電灯電流が一定」なる関係を基に示すが、実施の形態１で示したように、ｎは２以上３０以下の実数であってもよい。
左辺に放電灯の導電率ｇ（ｔ）の微分値、つまり電子の増倍の時間変化に対応する項を、右辺には放電灯の導電率（主に電子密度）の増加および減少を表す物理現象を考える項を書いて、下記のような関係式を考える。
【００４６】
【数１】
2004273395.tif 000003
【００４７】
電子の減少は主に管壁への拡散現象と考えることができる。電子の管壁への拡散は両極性拡散を考慮すると（和迩浩一  照明学会誌  Ｖｏｌ．７３，Ｎｏ．９，ｐ．５５６（１９８９））、電子温度に依存するような形で表すことができるが、今回のモデルでは簡単のため定数とし、これをβとする。
【００４８】
【数２】
2004273395.tif 000004
【００４９】
次に、式（１）の関係から、式（３）の左辺がゼロのとき（つまり放電灯が定常点灯しているとき）、右辺の関係が式（１）のようになっていることになる。つまり（２）を、
【００５０】
【数３】
2004273395.tif 000005
【００５１】
のように表せば、アークが維持しているときの電流電圧特性を再現できるようなモデルが得られることになる。ｋは実数である。
ここで、図４の説明の際、高周波での放電灯電圧および放電灯電流について、正弦波的に変化しているそのピーク値ではなく、ピーク値をある定数、例えば１．４で割った値（実効値）を用いると、低周波の特性と重なることを示した。この実験事実を上記の式（４）に適用すれば、式（４）の右辺の放電灯電圧が一定（低周波）の場合と、高周波の「時間的な平均値」の場合とで式（４）の形が変化しない、ということになる。
具体的には次のようになる。あるＤＣ的な電圧値Ｖ１において放電が導電率ｇ１で定常に達したとする。
【００５２】
【数４】
2004273395.tif 000006
【００５３】
定常に達しているので左辺はゼロになる。一方、十分高い周波数ｆ、ピーク値Ｖ２の正弦波で点灯した場合に、導電率が同じくｇ１で定常に達したとする。
【００５４】
【数５】
2004273395.tif 000007
【００５５】
式（５）と式（６）とが同じ導電率ｇ１で成立するためには、下記の式（７）のような関係が成立しているはずである。
【００５６】
【数６】
2004273395.tif 000008
【００５７】
ここで、先の実験事実から、Ｖ１＝Ｖ２／１．４（但し１．４＝２１／２）という関係があることがわかっているので、式（７）と考え合わせて、この関係を満たすためのｋの値は、０．５と結論される。従って、放電灯内部の導電率を記述する微分方程式（２）は、
【００５８】
【数７】
2004273395.tif 000009
【００５９】
という形に書き表されることができる。この形で放電灯内部のインピーダンス過渡変化の計算を行った場合、高周波、低周波の両領域で、定常状態において式（１）の関係が維持される。
但し、実際にはこの式のままだと、放電成長初期の電子供給が不足し放電に至らず、実験結果に合わないことがわかった。これはアークが十分に形成されていない段階、あるいはグロー放電に近い段階の放電を表す項が欠けているためである。これを補正するために、イオン化周波数の特性を近似的に表す項を付け加える。今回はできるだけ簡単な関係式にするために、例えば式（９）に示すような右辺第一項を付け加えた。
【００６０】
【数８】
2004273395.tif 000010
【００６１】
この式のままでは、付け加えた右辺第一項のために式（１）の関係が成り立たなくなる。これを補正して、式（１）のような結果に近づくように補正を加えるためには、例えば下記のように第２項の次数および係数を調節する。
【００６２】
【数９】
2004273395.tif 000011
【００６３】
Ｉは放電灯電流である。この式によって放電灯の電気特性がかなり正確に表現できることができることがわかっている。不明なパラメータを実験結果と比較しながら決定する。この式は放電灯の放電の過渡的な変化を記述するものなので、電圧波形の周波数や波形形状に依存せず、回路の過渡的な変化にも概ね正確な結果を与えることができるものである。
前述の文献で示されているモデル化手法と比較すると、放電の導電率を放電の成長と減衰という概念から動的に表現する、という考え方は共通であるが、本実施の形態１０のモデル化手法では、実測に従って得られたアーク放電の電流電圧特性を用いて、これを満たすように微分方程式を構築している点に特徴がある。
【００６４】
次にこの式を回路的に計算する手法について説明する。
計算は、モデルの表式の各項を電気回路アナロジーによって回路に変換し、放電灯の導電率を計算する仮想的な回路を作ることで、駆動回路と同時に計算する、という手法を用いる。図１９にそのような回路を示す。図１９（ａ）は図２に述べたような蛍光灯の等価回路である。ここでは陰極降下電圧が一定値として考慮されている。図１９（ｂ）は式（１０）を計算するための仮想的な回路である。Ｃｃは積分計算を行うためのコンデンサである。電流源Ｇｉは放電成長による電流の増加を、抵抗Ｒ１は放電の減衰を表している。今、ＧｉおよびＲ１の値として下記のような式を与えると、
【００６５】
【数１０】
2004273395.tif 000012
【００６６】
Ｃｃ上端のノードの電圧に導電率ｇ（ｔ）が得られる。つまり図１９（ｂ）に示す仮想的な回路の回路方程式と式（１０）とが等価になり、図１９（ｂ）の回路を計算することで、式（１０）を計算できることを意味する。なお、仮想回路中、バッテリおよびそれに直列に接続されたダイオードは、導電率の初期値（初期電子密度に相当）を表すためのものである。放電開始は電流源Ｇｉに接続されたスイッチによって表現している。
【００６７】
このような回路的な変換は、実用上は非常に大きな意味がある。つまり、放電灯などの回路的に表現できない非線形な素子、負抵抗性など、通常の回路とはかけ離れた特性をもつものを回路として表現することによって、放電灯の放電特性を考慮した駆動回路のシミュレーションや設計、検証ができるようになる。
このような仮想回路による計算方法を用いて計算し、実際の放電灯特性と比較した結果をいくつか示す。計算にはＰＳｐｉｃｅ互換の回路シミュレーションソフトウェアＭｉｃｒｏ−Ｃａｐ  Ｖ  （Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製）を用いた。
【００６８】
図２０では６０Ｈｚでの電流電圧波形を、図２１では高周波での調光特性を示す。それぞれ計算結果と測定結果との比較を示している。図２０では定性的な特徴だけでなく、定量的にも十分な精度で結果が得られていることがわかる。図２１では高周波点灯での調光特性を精度良く再現していることがわかる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、放電灯への投入電力を制御する際に、予め求められた、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間の関係式に基いて制御するので、高精度の電力制御が可能となる。
【００７０】
また、放電灯を電気的あるいは回路的に記述するシミュレーションモデルにおいて、ある放電灯に対して、ある温度環境で、放電の定常状態における放電灯電圧と放電灯電流との間に
Ｖｎ・Ｉ＝Ａ
Ｖは放電灯電圧
Ｉは放電灯電流
ｎは２≦ｎ≦３０のいずれかの実数
Ａは一定値
なる関係式を直接または間接的に用いたので、放電の定常状態を的確に記述したモデルが提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】放電灯における陰極と陽極の間の電位分布を示す図である。
【図２】放電灯を電気的な等価回路で表した図である。
【図３】商用周波数程度の低周波、および１５ｋＨｚの高周波での放電灯電流と放電灯電圧の関係を示す図である。
【図４】様々な駆動波形での蛍光灯の電流電圧特性を示す図である。
【図５】様々な駆動条件での電流電圧特性を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による放電灯点灯装置を示す回路構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の動作を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２による他の放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるさらに他の放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態３による放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４による放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態５による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態５による放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態６による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態６による放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態７による放電灯点灯装置の主要部を示す回路構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態９によるシミュレーションモデルを計算するための仮想的な回路を示す図である。
【図２０】６０Ｈｚでの放電灯の電流電圧波形を測定した結果と、実施の形態９によるシミュレーションモデルを用いて計算した結果とを示す図である。
【図２１】高周波での調光特性を測定した結果と、実施の形態９によるシミュレーションモデルを用いて計算した結果とを示す図である。
【符号の説明】
１  商用交流電源、２  整流回路、３  昇圧・平滑回路、４  インバータ、４ａ，４ｂ  スイッチング素子、５  制御回路、６  バラストチョーク、７  カップリングコンデンサ、８  始動用コンデンサ、９，９ａ，９ｂ  放電灯、１０，１０ａ，１０ｂ  電圧測定回路、１１，１１ａ，１１ｂ  電流測定回路、１２  温度測定機構、９０  フィラメント。
【図１】
2004273395.tif 000013
【図２】
2004273395.tif 000014
【図３】
2004273395.tif 000015
【図４】
2004273395.tif 000016
【図５】
2004273395.tif 000017
【図６】
2004273395.tif 000018
【図７】
2004273395.tif 000019
【図８】
2004273395.tif 000020
【図９】
2004273395.tif 000021
【図１０】
2004273395.tif 000022
【図１１】
2004273395.tif 000023
【図１２】
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【図１３】
2004273395.tif 000025
【図１４】
2004273395.tif 000026
【図１５】
2004273395.tif 000027
【図１６】
2004273395.tif 000028
【図１７】
2004273395.tif 000029
【図１８】
2004273395.tif 000030
【図１９】
2004273395.tif 000031
【図２０】
2004273395.tif 000032
【図２１】
2004273395.tif 000033