(57)【要約】【課題】本発明は、始動電圧を発生する回路の部品に部品定数のバラツキがあった場合でも最適な始動電圧を発生させ得る放電灯点灯装置に関する。【解決手段】本発明では、チョッパ回路１１１と、チョッパ回路１１１の出力電圧をその極性を周期的に反転させて放電灯４９に印加するための極性反転回路１１２と、放電灯４９の始動電圧を発生させる共振回路１１３と、これら各回路１１１〜１１３を制御して放電灯４９の点灯を制御する制御回路１２とを備えた放電灯点灯装置１０１において、共振回路１１３を駆動する駆動電圧の周波数を検出する周波数検出回路１３と、共振回路１１３を駆動して生じた電圧を検出する電圧検出回路１１と、周波数検出回路１３の出力と電圧検出回路１１の出力とに基づいて、放電灯４９を始動させ得る始動電圧を共振回路１１３に生じさせる駆動電圧の周波数を検出する周波数決定回路１４とを備えて構成される。【選択図】　図１
2004095334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を昇圧又は降圧する直流−直流変換回路と、前記直流−直流変換回路の出力電圧をその極性を周期的に反転させて放電灯に印加するための極性反転回路と、前記放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、前記直流−直流変換回路、前記極性反転回路及び前記共振回路を制御して前記放電灯の点灯を制御する制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、
前記共振回路を駆動する駆動電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記共振回路を駆動して生じた電圧を検出する電圧検出手段と、
前記周波数検出手段の出力と前記電圧検出手段の出力とに基づいて、前記放電灯を始動させ得る始動電圧を前記共振回路に生じさせる前記駆動電圧の周波数を検出する周波数決定手段とを備えること
を特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記周波数決定手段は、前記電圧検出手段の出力が閾値以上となった場合における前記周波数検出手段の出力を前記駆動電圧の周波数として検出することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記周波数決定手段は、前記電圧検出手段の出力が最大となった場合における前記周波数検出手段の出力を前記駆動電圧の周波数として検出することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記駆動電圧の周波数の検出は、前記放電灯を始動させ得る始動電圧よりも小さい電圧を前記共振回路に印加した状態で行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記駆動電圧の周波数の検出を１度行って、検出した前記駆動電圧の周波数を保持する保持手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記保持手段は、不揮発性メモリであることを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記駆動電圧の周波数の検出は、電源投入ごとに行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数から所定の周波数分だけシフトした周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を中心に所定の周波数範囲で周波数を掃引しながら前記共振回路に始動電圧を生じさせることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を奇数倍した周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を３倍した周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
前記共振回路は、インダクタ要素とコンデンサとから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
前記インダクタ要素は、トランスを用いることを特徴とする請求項１２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１４】
前記電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線側に在ることを特徴とする請求項１３に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１５】
前記電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線側に接続された抵抗器であることを特徴とする請求項１３に記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関し、特に、始動電圧を発生する回路の部品に部品定数のバラツキがあった場合でも最適な始動電圧を発生させ得る放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電灯点灯装置２００は、図１５に示すように、電源３１、電源３１から供給される電源を安定化する直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成り直流安定化電源３２からの電圧を昇圧又は降圧するチョッパ回路１１１、チョッパ回路１１１からの電圧を平滑する平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成り平滑用コンデンサ３８からの直流電圧を交流電圧に変換する極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成り放電灯を点灯させるための高電圧を発生させる共振回路１１３、チョッパ回路１１１の出力電圧を制御するチョッパ制御回路５０、及び、極性反転回路１１２の交流電圧の周波数等を制御する制御回路５１を備え、コンデンサ４８と並列に接続される放電灯４９を点灯させている。なお、共振回路１１３は、スイッチ回路４０とスイッチ回路４４との接続端ａと、スイッチ回路４０とスイッチ回路４４との接続端ｂとの間に接続されている。
【０００３】
このような放電灯点灯装置２００は、放電灯４９の点灯を開始する場合には、制御回路５１が駆動回路３９、４２、４３、４６を用いて対角位置に配置されたスイッチ回路４０及びスイッチ回路４５の組とスイッチ回路４１及びスイッチ回路４４の組とを交互にオン・オフすることによって、両接続端ａｂ間に数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの高周波電圧を発生させる。この高周波電圧によって共振回路１１３は、共振し、コンデンサ４８の端子間に高圧な共振電圧が発生する。そして、この高圧な共振電圧によって放電灯４９が点灯する。一方、電圧検出回路３７の検出電圧によって制御回路５１は、放電灯４９の点灯を検出すると、両接続端ａｂ間に数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの低周波電圧が発生するように、スイッチ回路４０、４１、４４、４５の各組を交互にオン・オフする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放電灯点灯装置は、上述のように共振回路を共振させることによって放電灯を点灯させるために充分な電圧値以上の高電圧を得ているため、共振回路の共振周波数に応じた駆動周波数でスイッチ回路の各組のオン・オフを制御する必要がある。このため、制御回路には、共振回路におけるコイルのインダクタンスやコンデンサの容量に基づく共振条件によって決定された駆動周波数が固定的に設定されていた。そのため、逆にこの固定的に設定された駆動周波数で共振回路が共振するようにするために、従来、コイルやコンデンサは、インダクタンスの値や容量の値が許容差の非常に小さい部品である必要があるという問題があった。そして、このような部品を使用する結果、コストが大きくなるという問題があった。
【０００５】
一方、許容差の大きい安価な部品を共振回路に用いようとすると製品ごとに共振条件が異なるため、例えば放電灯点灯装置の出荷時などに、個々の製品ごとに共振回路の共振周波数を実測するなどして共振周波数を特定し、制御回路に駆動周波数を設定する必要が生じるという問題がある。そして、このようなマニュアルによる調整が必要となる結果、工数がかかり、コストが大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みて為された発明であり、許容差を考慮することなしにコイルやコンデンサを選定することができ、また、個々の製品ごとにマニュアルで調整する必要のない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、直流電圧を昇圧又は降圧する直流−直流変換回路と、前記直流−直流変換回路の出力電圧をその極性を周期的に反転させて放電灯に印加するための極性反転回路と、前記放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、前記直流−直流変換回路、前記極性反転回路及び前記共振回路を制御して前記放電灯の点灯を制御する制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、前記共振回路を駆動する駆動電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、前記共振回路を駆動して生じた電圧を検出する電圧検出手段と、前記周波数検出手段の出力と前記電圧検出手段の出力とに基づいて、前記放電灯を始動させ得る始動電圧を前記共振回路に生じさせる前記駆動電圧の周波数を検出する周波数決定手段とを備えて構成される。
【０００８】
そして、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記周波数決定手段は、前記電圧検出手段の出力が閾値以上となった場合における前記周波数検出手段の出力を前記駆動電圧の周波数として検出することで構成される。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記周波数決定手段は、前記電圧検出手段の出力が最大となった場合における前記周波数検出手段の出力を前記駆動電圧の周波数として検出することで構成される。
【００１０】
このような構成の放電灯点灯装置では、放電灯を始動させ得る始動電圧を共振回路に生じさせる駆動電圧の周波数を周波数決定手段で検出するので、共振回路を構成する部品の部品定数のバラツキによる共振条件の相違を吸収することができる。そのため、許容差を考慮すること無しに部品を選定することができ、また、製品ごとに駆動周波数をサーチして設定するというマニュアル作業をする必要がなく、確実に始動電圧を発生させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、共振回路の各部品にかかる電気的なストレスを軽減する観点から、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記駆動電圧の周波数の検出は、前記放電灯を始動させ得る始動電圧よりも小さい電圧を前記共振回路に印加した状態で行われることで構成する。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、放電灯をより早く点灯させる観点から、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記駆動電圧の周波数の検出を１度行って、検出した前記駆動電圧の周波数を保持する保持手段をさらに備えて構成される。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、駆動電圧の周波数を保持させる工数を省く観点から、請求項５に記載の放電灯点灯装置において、前記保持手段は、不揮発性メモリであることで構成される。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、周囲温度や部品の経年変化により共振条件がずれても確実に始動電圧を発生させる観点から、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記駆動電圧の周波数の検出は、電源投入ごとに行うことで構成される。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が上昇しても良好に始動させる観点から、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数から所定の周波数分だけシフトした周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることで構成される。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が上昇しても良好に始動させる観点から、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を中心に所定の周波数範囲で周波数を掃引しながら前記共振回路に始動電圧を生じさせることで構成される。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、共振回路を小型化して放電灯点灯装置の小型化を図る観点から、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を奇数倍した周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることで構成される。
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、基本共振周波数が共振回路に印加された場合の電圧振幅と略同一の電圧振幅を得る観点から、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記制御回路は、検出した前記駆動電圧の周波数を３倍した周波数で前記共振回路に始動電圧を生じさせることで構成される。
【００１９】
請求項１２に記載の発明では、共振回路のＱ値を高くする観点から、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の放電灯点灯装置において、前記共振回路は、インダクタ要素とコンデンサとから成ることで構成される。
【００２０】
請求項１３に記載の発明では、コンデンサに比較的低い電圧を印加させるようにする観点から、請求項１２に記載の放電灯点灯装置において、前記インダクタ要素は、トランスを用いることで構成される。
【００２１】
請求項１４に記載の発明では、電圧検出手段に比較的低い電圧を印加させるようにする観点から、請求項１３に記載の放電灯点灯装置において、前記電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線側に在ることで構成される。
【００２２】
請求項１５に記載の発明では、電圧検出手段の回路構成を簡素化を図る観点から、請求項１３に記載の放電灯点灯装置において、前記電圧検出手段は、前記トランスの一次巻線側に接続された抵抗器であることで構成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
（第１の実施形態の構成）
図１は、第１の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【００２４】
図１において、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成る共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、制御回路１２、周波数検出回路１３、及び、周波数決定回路１４を備える。即ち、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、図１５に示す従来の放電灯点灯装置２００に対し、電圧検出回路１１、周波数検出回路１３及び周波数決定回路１４を更に備え、制御回路５１の代わりに制御回路１２を用いる点に主な特徴がある。
【００２５】
電源３１から供給される電源は、直流安定化電源３２で電圧値が安定化され、チョッパ回路１１１に入力される。チョッパ回路１１１は、入力端と出力端との間にスイッチ素子３３とチョークコイル３４とが直列に接続され、スイッチ素子３３とチョークコイル３４との接続点にはダイオード３６のカソード側が接続される。そして、チョッパ回路１１１の出力端には、チョッパ回路１１１の出力電圧（平滑用コンデンサ３８の端子間電圧）を検出する電圧検出回路３７が設けられ、検出結果は、チョッパ制御回路５０及び制御回路１２に出力される。チョッパ制御回路５０は、電圧検出回路３７で検出された出力電圧に基づいて、出力端に並列接続した平滑用コンデンサ３８の端子間電圧が、始動制御や点灯制御に対応した所定の電圧値になるように制御信号を駆動回路３５に出力する。駆動回路３５は、制御信号に応じて所定のデューティ及び数１０ｋＨｚの高周波でスイッチ素子３３をオン・オフする。これによってチョッパ回路１１１は、入力電圧を所定の電圧値に昇圧又は降圧する。このスイッチ素子３３をオン・オフするデューティ及び周波数は、平滑用コンデンサ３８の端子電圧が極性反転回路１１２の負荷状態に応じて変化するので、この負荷状態に応じて調整される。スイッチ素子は、例えば、トランジスタである。
【００２６】
平滑用コンデンサ３８の出力電圧は、極性反転回路１１２に入力される。極性反転回路１１２は、直列に接続されたスイッチ回路４０及びスイッチ回路４４と、直列に接続されたスイッチ回路４１及びスイッチ回路４５とが並列に接続されてブリッジ回路を構成する。駆動回路３９は、スイッチ回路４０を駆動し、駆動回路４２は、スイッチ回路４１を駆動し、駆動回路４３は、スイッチ回路４４を駆動し、駆動回路４６は、スイッチ回路４５を駆動する。制御回路１２は、後述するように、対角の位置に配置されたスイッチ回路４０及びスイッチ回路４５の組とスイッチ回路４１及びスイッチ回路４４の組とを交互にオン・オフする。これによって極性反転回路１１２は、スイッチ回路４０とスイッチ回路４４との接続端ａと、スイッチ回路４１とスイッチ回路４５との接続端ｂとの間に、入力直流電圧の極性を周期的に反転させた交流電圧を発生させる。なお、制御回路１２は、各組が同時にオンになることが無いようにスイッチングのタイミングを制御する。極性反転回路１１２は、例えば、フルブリッジインバータ回路である。スイッチ回路４０、４１、４４、４５は、例えば、スイッチ素子とダイオードとの逆並列回路やＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などである。
【００２７】
これら接続端ａと接続端ｂとの間には、共振回路１１３が接続される。共振回路１１３は、直列に接続されたコイル４７とコンデンサ４８とから構成され、ソケットを介して放電灯４９がコンデンサ４８に並列に接続される。放電灯４９は、例えば、高圧水銀灯やナトリウムランプやメタルハライドランプなどの高輝度放電灯である。
【００２８】
電圧検出回路１１は、共振回路１１３におけるコイル４７とコンデンサ４８との接続端ｃに接続され、接続端ｃの電圧を検出する。電圧検出回路１１の検出電圧Ｖｒ　は、周波数決定回路１４に出力される。周波数検出回路１３は、スイッチ回路４０及びスイッチ回路４５の組とスイッチ回路４１及びスイッチ回路４４の組とを交互にオン・オフする駆動周波数を制御回路１２からの出力に基づいて検出する。周波数決定回路１４は、電圧検出回路１１の検出電圧Ｖｒ　及び周波数検出回路１３の検出結果に基づいて後述のように駆動周波数を決定し、制御回路１２に出力する。
（第１の実施形態の動作）
図２は、第１の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。図３は、第１の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。図３の横軸は駆動周波数であり、縦軸は電圧である。なお、後述の図７、図９、図１２及び図１３の各軸も同様である。
【００２９】
放電灯点灯装置１０１は、不図示の電源スイッチによって電源が投入されると、まず、放電灯４９を始動させる始動制御が行われる。即ち、図２において、制御回路１２は、放電灯点灯装置１０１の各部の初期設定を行い（Ｓ１１）、極性反転回路１１２の駆動周波数を初期駆動周波数ｆ２　に設定する（Ｓ１２）。初期駆動周波数ｆ２　は、図３に示すように、放電灯４９を始動（点灯開始）させるに充分な電圧（既定電圧Ｖｓ　）よりも小さい電圧（始動電圧）Ｖ２　を共振回路１１３に生じさせ得る周波数である。そして、制御回路１２は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフする（Ｓ１３）。
【００３０】
各スイッチ回路４０、４１、４４、４５が上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフすることによって、共振回路１１３におけるコンデンサ４８の端子間に始動電圧Ｖ２　が発生し、この始動電圧Ｖ２　が放電灯４９に印加される。
【００３１】
制御回路１２は、電圧検出回路３７の検出結果から放電灯４９が点灯したか否かを判断する（Ｓ１４）。放電灯４９は、周知のように点灯すると高インピーダンス状態からテイクオーバーを経て低インピーダンス状態に変化するので、これによって極性反転回路１１２の負荷状態が変化する。この負荷状態の変化に応じて平滑用コンデンサ３８の端子間電圧も変化するので、チョッパ回路１１１の出力電圧を検出する電圧検出回路３７の検出結果から放電灯４９の点灯の有無を判断することができる。
【００３２】
判断の結果、放電灯４９が点灯した場合（Ｙｅｓ）には、制御回路１２は、点灯制御を行う（Ｓ１５）。即ち、制御回路１２は、数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの範囲内に設定された低周波の駆動周波数で各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとにオン・オフすることによって放電灯４９に電力を供給する。そして、制御回路１２は、スイッチ素子３３のデューティやスイッチングの周波数を制御することによって放電灯４９に供給される電力量を調整する。
【００３３】
一方、判断の結果、放電灯４９が点灯していない場合（Ｎｏ）には、制御回路１２は、処理Ｓ１３から処理Ｓ１４、処理Ｓ１６、処理Ｓ１７、処理Ｓ１８、処理Ｓ１９を経て処理Ｓ１３に戻るループ回数Ｎｒ　が予め設定された既定回数に達したか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００３４】
判断の結果、ループ回数Ｎｒ　が既定回数に達した場合には（Ｙｅｓ）、制御回路１２は、放電灯４９の点灯制御を終了する。一方、判断の結果、ループ回数Ｎｒ　が既定回数に達していない場合には（Ｎｏ）、制御回路１２は、電圧検出回路１１の検出電圧Ｖｒ　を周波数決定回路１４に取り込ませる（Ｓ１７）。また、制御回路１２は、各スイッチ回路４０、４１、４４、４５をオン・オフする制御信号を周波数検出回路１３にも出力し、周波数検出回路１３は、現在の駆動周波数ｆを検出し、その検出結果を周波数決定回路１４に出力する。
【００３５】
制御回路１２は、周波数決定回路１４に検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　以上であるか否かを判断させる（Ｓ１８）。判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　以上ではない場合には、周波数決定回路１４は、周波数検出回路１３の出力から現在の駆動周波数ｆを判定し、現在の駆動周波数ｆから所定の周波数分△ｆだけ減じた周波数ｆ−△ｆを新たな駆動周波数ｆに設定して制御回路１２に通知する。そして、処理をＳ１２に戻す。制御回路１２は、反転制御回路１１２の駆動周波数を更新された駆動周波数ｆに設定する（Ｓ１２）。以下、上述の処理Ｓ１３〜Ｓ１８を検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　以上となるまで繰り返す。
【００３６】
一方、Ｓ１８で判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　以上である場合には（Ｙｅｓ）、周波数決定回路１４は、現在の駆動周波数ｆを点灯周波数ｆｓ　として設定し、制御回路１２に通知すると共に、ループ回数Ｎｒ　に１を加算（インクリメント）し（Ｓ１９）、処理をＳ１３に戻す。以下、放電灯４９が点灯するかループ回数Ｎｒ　が既定回数に到達するまで、制御回路１２は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに点灯周波数ｆｓ　でオン・オフする。
【００３７】
ここで、点灯周波数ｆｓ　による点灯制御を既定回数以下に抑えるのは、放電灯４９が故障などにより点灯しない場合に、制御回路１２が処理Ｓ１３から処理Ｓ１９までを無限に繰り返すことを防止するためである。
【００３８】
このように第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、放電灯点灯装置１０１の電源を投入する度に、初期駆動周波数ｆ２　から逐次所定の周波数分△ｆだけ減じて、既定電圧Ｖｓ　以上の電圧となる点灯周波数ｆｓ　を探すので、共振回路１１３の共振条件に依らず、確実に放電灯４９に既定電圧Ｖｓ　以上の電圧を印加することができる。このため、共振回路１１３を構成するコイル４７やコンデンサ４８をその許容差を考慮せずに選定することができ、また、放電灯点灯装置１０１ごとにマニュアルで点灯周波数ｆｓ　を調整・設定する必要がない。
【００３９】
なお、上述のように極性反転回路１１２は、放電灯４９の点灯を開始させるために数１０ｋＨｚ以上の所定の高周波電圧を共振回路１１３に供給すると共に、点灯後放電灯４９の点灯を維持するために数１０〜数１００Ｈｚ範囲内の所定の低周波電圧を放電灯４９に供給する兼用回路となっている。
（第２の実施形態の構成）
次に、別の実施形態について説明する。第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、共振回路１１３を兼用の極性反転回路１１２で駆動したが、第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２は、トランス２６を用いた独立の駆動回路で駆動する実施形態である。
【００４０】
図４は、第２の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【００４１】
図４において、第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオードと電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路２２、２８とスイッチ回路２３、２９と抵抗器２４とコンデンサ２５とから成る共振回路用駆動回路１１４、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、トランス２６、コンデンサ２７、チョッパ制御回路５０、制御回路２１、周波数検出回路１３、及び、周波数決定回路１４を備える。
【００４２】
即ち、第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２は、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１と較べて、制御回路１２の代わりに制御回路２１を用い、始動用として共振回路１１３の代わりにコンデンサ２５とトランス２６とから成る共振回路を用い、この共振回路を駆動するための共振回路用駆動回路１１４を備える点に一特徴がある。そして、この共振回路の電圧が、共振回路用駆動回路１１４中に設けられた、共振回路に直列に接続された抵抗器２４に発生する電圧で検出される点にも一特徴がある。
【００４３】
従って、電源３１、直流安定化電源３２、チョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、極性反転回路１１２、チョッパ回路５０、周波数検出回路１３及び周波数決定回路１４については、第１の実施形態と同様なので、その説明を省略し、共振回路用駆動回路１１４及び共振回路について説明する。
【００４４】
共振回路用駆動回路１１４は、スイッチ回路２９とスイッチ回路２３とが直列に接続され、さらに、直列に接続されたトランス２６の一次巻線、コンデンサ２５及び抵抗器２４がスイッチ回路２３に並列に接続される。そして、直列接続のスイッチ回路２９とスイッチ回路２３とは、平滑用コンデンサ３８に並列に接続される。スイッチ回路２３、２９は、スイッチ回路４０、４１、４４、４５と同様に、例えば、スイッチ素子とダイオードとの逆並列回路やＦＥＴなどであり、オン・オフは、制御回路２１からの制御信号に基づいてそれぞれ駆動回路２２、２８によって制御される。そして、抵抗器２４とコンデンサ２５との接続端ｄは、共振回路の電圧の検出出力として周波数決定回路１４に出力される。
【００４５】
また、トランス２６の２次巻線は、放電灯４９と直列に接続され、コンデンサ２７は、このトランス２６の２次巻線及び放電灯４９の直列接続に並列に接続される。そして、このトランス２６の２次巻線、放電灯４９及びコンデンサ２７から成る回路は、極性反転回路１１２の出力端である接続端ａｂ間に接続される。
【００４６】
制御回路２１は、駆動回路２２、２８を介してスイッチ回路２３、２９を所定の高周波でそれぞれオン・オフすることによって共振回路用駆動回路１１４を駆動して共振回路に電力を供給することの他は、第１の実施形態と同様に、電圧検出回路３７の検出結果から放電灯４９の点灯の有無を検出したり、周波数検出回路１３及び周波数決定回路１４を用いて点灯周波数ｆｓ　を決定したり、始動後に放電灯４９の点灯制御を行ったりする。
（第２の実施形態の動作）
第１の実施形態では、共振回路１１３を極性反転回路１１２を用いて駆動したが、第２の実施形態では、共振回路用駆動回路１１４と極性反転回路１１２と連係させながら行う。即ち、第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２の始動制御は、制御回路２１がスイッチ回路２３、４１、４４とスイッチ回路２８、４０、４５とを交互に数１０ｋＨｚの高周波でオン・オフすることによってトランス２６の１次巻線とコンデンサ２５の共振回路を共振させる。これによって、トランス２６の２次巻線に誘導起電圧を生じさせ、放電灯４９を始動させる。放電灯４９が点灯した後は、共振回路用駆動回路１１４のスイッチ回路２３、２９はオフ状態に維持すると共に、極性反転回路１１２のスイッチ回路４０、４５とスイッチ回路４１、４４とを交互に数１０〜数１００Ｈｚの低周波でオン・オフすることによって、放電灯４９に点灯を維持するための電力を供給する。
【００４７】
第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２の始動制御は、このように駆動方法が第１の実施形態と異なるが、その他の点では図２で示す第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１の始動制御と同様なので、その説明を省略する。ここで、既定電圧Ｖｓ　は、トランス２６の巻線比を考慮して、放電灯４９を始動させるに充分な電圧に設定される。
【００４８】
第２の実施形態における放電灯点灯装置１０２は、放電灯点灯装置１０２の電源を投入する度に、初期駆動周波数ｆ２　から逐次所定の周波数分△ｆだけ減じて、既定電圧Ｖｓ　以上の電圧となる点灯周波数ｆｓ　を探すので、共振回路の共振条件に依らず、確実に放電灯４９に既定電圧Ｖｓ　以上の電圧を印加することができる。このため、共振回路を構成するトランス２６やコンデンサ２５をその許容差を考慮せずに選定することができ、また、放電灯点灯装置１０２ごとにマニュアルで点灯周波数ｆｓ　を調整・設定する必要がない。さらに、トランス２６を用いているので、放電灯４９に印加される電圧を１次巻線側で検出可能となる。そのため、検出電圧が比較的低電圧となるので、簡素な抵抗器で検出可能である。
（第３の実施形態の構成）
次に、別の実施形態について説明する。第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、既定電圧Ｖｓ　以上の電圧を生じさせる点灯周波数ｆｓ　を見つける実施形態であるが、第３の実施形態の放電灯点灯装置１０３は、共振回路１１３の共振周波数ｆ０　を見つける実施形態である。
【００４９】
図５は、第３の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【００５０】
図５において、第３の実施形態における放電灯点灯装置１０３は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成る共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、制御回路１２’、周波数検出回路１３、及び、周波数決定回路１４’を備える。即ち、第３の実施形態における放電灯点灯装置１０３は、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１の制御回路１２及び周波数決定回路１４の代わりに後述の動作を行う制御回路１２’及び周波数決定回路１４’を用い、そして、制御回路１２’がチョッパ制御回路５０にも接続され周波数決定回路１４’がデータを一時的に保持するためのバッファも備えることを除き、図１に示す第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１と同様の構成であるので、その説明を省略する。
（第３の実施形態の動作）
図６は、第３の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。図７は、第３の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。
【００５１】
放電灯点灯装置１０３は、不図示の電源スイッチによって電源が投入されると、まず、放電灯４９を始動させるための共振周波数ｆ０　を見つけるサーチ制御が行われる。即ち、図６において、制御回路１２’は、放電灯点灯装置１０３の各部の初期設定を行うと共に、チョッパ回路１１１の出力電圧を放電灯４９を始動させる場合よりも小さい電圧になるようにチョッパ制御回路５０を介して設定する（Ｓ２１）。このようにチョッパ回路１１１の出力電圧を設定するのは、スイッチング回路４０、４１、４４、４５や共振回路１１３を構成する部品に過剰な電圧を印加しないで済むのでこれら部品の高耐圧化を抑制可能とするためと、サーチ中に放電灯４９が点灯を開始してしまうと共振周波数ｆ０　を見つけることができないのでサーチ中に放電灯４９が点灯を開始しないようにするためである。
【００５２】
次に、制御回路１２’は、反転制御回路１１２の駆動周波数を初期駆動周波数ｆ２　に設定する（Ｓ２２）。そして、制御回路１２’は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフする（Ｓ２３）。
【００５３】
各スイッチ回路４０、４１、４４、４５が上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフすることによって、共振回路１１３におけるコンデンサ４８の端子間に始動電圧Ｖ２　が発生し、この始動電圧Ｖ２　が放電灯４９に印加される。
【００５４】
制御回路１２’は、電圧検出回路１１の検出電圧Ｖｒ　を周波数決定回路１４に取り込ませる（Ｓ２４）。また、制御回路１２’は、各スイッチ回路４０、４１、４４、４５をオン・オフする制御信号を周波数検出回路１３にも出力し、周波数検出回路１３は、現在の駆動周波数ｆを検出し、その検出結果を周波数決定回路１４’に出力する。
【００５５】
制御回路１２’は、周波数決定回路１４’に検出電圧Ｖｒ　と保持電圧値Ｖｍ　との大小を比較させる（Ｓ２５）。なお、保持電圧値Ｖｍ　は、Ｓ２１の初期設定の際に例えば０に初期化される。
【００５６】
判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が保持電圧値Ｖｍ　より大きい場合には（Ｙｅｓ）、周波数決定回路１４’は、検出電圧Ｖｒ　を新たな保持電圧値Ｖｍ　としてバッファに格納すると共に、周波数検出回路１３の出力から現在の駆動周波数ｆを判定し、この現在の駆動周波数ｆも保持駆動周波数ｆｍ　としてバッファに格納する。そして、周波数決定回路１４’は、現在の駆動周波数ｆから所定の周波数分△ｆだけ減じた周波数ｆ−△ｆを新たな駆動周波数ｆに設定して制御回路１２’に通知する（Ｓ２６）。
【００５７】
一方、判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が保持値Ｖｍ　より大きくない場合には（Ｎｏ）、周波数決定回路１４’は、保持電圧値Ｖｍ　及び保持駆動周波数ｆｍ　を更新すること無く再びそのままバッファに格納する。そして、周波数決定回路１４’は、周波数検出回路１３の出力から現在の駆動周波数ｆを判定し、現在の駆動周波数ｆから所定の周波数分△ｆだけ減じた周波数ｆ−△ｆを新たな駆動周波数ｆに設定して制御回路１２’に通知する（Ｓ２７）。
【００５８】
次に、制御回路１２は、周波数決定回路１４’より通知された新たな駆動周波数ｆが終了駆動周波数ｆ１　より小さいか否かを判断する（Ｓ２８）。判断の結果、新たな駆動周波数ｆが終了駆動周波数ｆ１　より小さくない場合には（Ｎｏ）、処理をＳ２２に戻す。Ｓ２２において、制御回路１２’は、反転制御回路１１２の駆動周波数を更新された駆動周波数ｆに設定する（Ｓ２２）。以下、上述の処理Ｓ２３〜Ｓ２８を新たな駆動周波数ｆが終了駆動周波数ｆ１　より小さくなるまで繰り返す。
【００５９】
一方、Ｓ２８で判断の結果、駆動周波数ｆが終了駆動周波数ｆ１　より小さい場合には（Ｙｅｓ）、制御回路１２’は、周波数決定回路１４’にそのバッファに格納された保持駆動周波数ｆｍ　を共振周波数ｆ０　として設定させる（Ｓ２９）。
【００６０】
そして、制御回路１２’は、周波数決定回路１４’に共振周波数ｆ０　に所定の周波数分δｆを加算させ、周波数決定回路１４’は、点灯周波数としてｆ０　＋δｆを制御回路１２’に通知する。制御回路１２’は、チョッパ回路１１１の出力電圧を放電灯４９を始動させる場合の電圧になるようにチョッパ制御回路５０を介して設定する。そして、制御回路１２’は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに点灯周波数ｆ０　＋δｆでオン・オフする。これによって共振回路１１３は、共振し、放電灯４９は、始動するに充分な共振電圧が印加され、点灯を開始する。
【００６１】
ここで、上述のように共振周波数ｆ０　のサーチは、駆動周波数ｆを初期駆動周波数ｆ２　から最終駆動周波数ｆ１　まで逐次所定の周波数分△ｆだけ減じて行うので、初期駆動周波数ｆ２　及び最終駆動周波数ｆ１　は、図７に示すように、共振回路１１３の設計値から計算される共振周波数ｆ０Ｐを含むように、即ち、ｆ１　≦ｆ０Ｐ≦ｆ２　となるように決定される。
【００６２】
また、共振周波数ｆ０　に所定の周波数分δｆを加算して点灯周波数ｆ０　＋δｆとするのは、共振周波数ｆ０　で共振回路１１３を駆動すると共振回路１１３を構成する部品の耐圧を上げる必要が生じる一方、放電灯４９は、既定電圧Ｖｓ　以上の電圧が印加されれば充分に始動可能である。そのため、規定電圧Ｖｓ　以上の電圧が確保され得る範囲で、共振周波数ｆ０　からδｆだけシフトした周波数を点灯周波数とする。
【００６３】
このように第３の実施形態における放電灯点灯装置１０３は、放電灯点灯装置１０３の電源を投入する度に、共振周波数ｆ０　を探すので、共振回路１１３の共振条件に依らず、確実に放電灯４９に既定電圧Ｖｓ　以上の共振電圧を印加することができる。このため、共振回路１１３を構成するコイル４７やコンデンサ４８をその許容差を考慮せずに選定することができ、また、放電灯点灯装置１０３ごとにマニュアルで共振周波数ｆ０　を調整・設定する必要がない。
【００６４】
なお、第３の実施形態において、共振周波数ｆ０　を共振周波数ｆ０　よりも高周波の初期駆動周波数ｆ２　から逐次所定の周波数分△ｆだけ減じてサーチを行ったが、逆に、共振周波数ｆ０　よりも低周波の最終駆動周波数ｆ１　から逐次所定の周波数分△ｆだけ加算してサーチを行ってもよい。
（第４の実施形態の構成）
次に、別の実施形態について説明する。第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１は、放電灯４９が始動可能なチョッパ回路１１１出力の下で既定電圧Ｖｓ　以上の電圧を生じさせる点灯周波数ｆｓ　を見つける実施形態であるが、第４の実施形態の放電灯点灯装置１０３は、まず、点灯周波数ｆｓ　を見つける実施形態である。
【００６５】
第４の実施形態における放電灯点灯装置１０４は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成る共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、制御回路１２”、周波数検出回路１３、及び、周波数決定回路１４”を備える。即ち、第４の実施形態における放電灯点灯装置１０４は、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１の制御回路１２及び周波数決定回路１４の代わりに後述の動作を行う制御回路１２”及び周波数決定回路１４”を用い、そして、制御回路１２”がチョッパ制御回路５０にも接続されることを除き、図１に示す第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１と同様の構成であるので、その説明を省略する。なお、放電灯点灯装置１０４は、このような構成となるので、構成図は、図５と同様である。
（第４の実施形態の動作）
図８は、第４の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。図９は、第４の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。
【００６６】
放電灯点灯措置１０４は、不図示の電源スイッチによって電源が投入されると、まず、放電灯４９を始動させるための点灯周波数ｆｓ　を見つけるサーチ制御が行われる。即ち、図８において、制御回路１２”は、放電灯点灯装置１０４の各部の初期設定を行うと共に、チョッパ回路１１１の出力電圧を放電灯４９を始動させる場合よりも小さい電圧になるようにチョッパ制御回路５０を介して設定する（Ｓ３１）。
【００６７】
次に、制御回路１２”は、反転制御回路１１２の駆動周波数を初期駆動周波数ｆ２　に設定する（Ｓ３２）。そして、制御回路１２”は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフする（Ｓ３３）。
【００６８】
各スイッチ回路４０、４１、４４、４５が上述の組ごとに初期駆動周波数ｆ２　でオン・オフすることによって、共振回路１１３におけるコンデンサ４８の端子間に始動電圧Ｖ２　が発生し、この始動電圧Ｖ２　が放電灯４９に印加される。
【００６９】
制御回路１２”は、電圧検出回路１１の検出電圧Ｖｒ　を周波数決定回路１４”に取り込ませる（Ｓ３４）。また、制御回路１２”は、各スイッチ回路４０、４１、４４、４５をオン・オフする制御信号を周波数検出回路１３にも出力し、周波数検出回路１３は、現在の駆動周波数ｆを検出し、その検出結果を周波数決定回路１４”に出力する。
【００７０】
制御回路１２”は、周波数決定回路１４”に検出電圧Ｖｒ　と規定電圧Ｖｓ　との大小を比較させる（Ｓ３５）。なお、第１及び第２の実施形態と同様に、既定電圧Ｖｓ　は、放電灯４９を始動させるに充分な電圧値であり、初期駆動周波数ｆ２　も、図９に示すように、既定電圧Ｖｓ　よりも小さい電圧（始動電圧）Ｖ２　を共振回路１１３に生じさせ得る周波数である。
【００７１】
判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　より大きくない場合には（Ｎｏ）、周波数決定回路１４”は、周波数検出回路１３の出力から現在の駆動周波数ｆを判定し、現在の駆動周波数ｆから所定の周波数分△ｆだけ減じた周波数ｆ−△ｆを新たな駆動周波数ｆに設定して制御回路１２”に通知し（Ｓ３７）、処理をＳ３２に戻す。Ｓ３２において、制御回路１２”は、反転制御回路１１２の駆動周波数を更新された駆動周波数ｆに設定する（Ｓ３２）。以下、上述の処理Ｓ３３〜Ｓ３５を検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　より大きくなるまで繰り返す。
【００７２】
一方、判断の結果、検出電圧Ｖｒ　が既定電圧Ｖｓ　より大きい場合には（Ｙｅｓ）、周波数決定回路１４”は、周波数検出回路１３の出力から現在の駆動周波数ｆを判定し、現在の駆動周波数ｆを点灯周波数ｆｓ　として設定し、制御回路１２に通知する。
【００７３】
次に、制御回路１２”は、制御回路１２’は、チョッパ回路１１１の出力電圧を放電灯４９を始動させる場合の電圧になるようにチョッパ制御回路５０を介して設定する。そして、制御回路１２”は、極性反転回路１１２の各スイッチ回路４０、４１、４４、４５を上述の組ごとに点灯周波数ｆｓ　でオン・オフする。これによって共振回路１１３は、共振し、放電灯４９は、始動するに充分な既定電圧Ｖｓ　以上の電圧が印加され、点灯を開始する。
【００７４】
このように第４の実施形態における放電灯点灯装置１０４は、放電灯点灯装置１０４の電源を投入する度に、まず点灯周波数ｆｓ　を探すので、共振回路１１３の共振条件に依らず、確実に放電灯４９に既定電圧Ｖｓ　以上の電圧を印加することができる。このため、共振回路１１３を構成するコイル４７やコンデンサ４８をその許容差を考慮せずに選定することができ、また、放電灯点灯装置１０４ごとにマニュアルで点灯周波数ｆｓ　を調整・設定する必要がない。さらに、周波数決定回路１４”は、点灯周波数ｆｓ　をサーチする際に検出電圧Ｖｒ　と既定電圧Ｖｓ　との間の大小を比較するだけなので、第３の実施形態の周波数決定回路１４’のようにバッファを必要とせず、コンパレータで構成することができ、第３の実施形態に較べて簡単に低コストで回路を実現することができる。
【００７５】
なお、第１乃至第４の実施形態の放電灯点灯装置１０１〜１０４は、電源投入時毎に点灯周波数を決定したが、一度決定した点灯周波数を記憶手段に記憶させ、２回目以降は、この記憶された点灯周波数を使用するようにしてもよい。
【００７６】
まず、点灯周波数を記憶する記憶手段として、保持回路を用いる場合について説明する。このような保持回路は、第１乃至第４の実施形態で説明した放電灯点灯装置１０１〜１０４に適用することができる。ここでは、第１の実施形態の放電灯点灯装置１０１に適用した例について説明する。
【００７７】
図１０は、点灯周波数保持回路を備えた放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【００７８】
図１０において、点灯周波数保持回路を備えた放電灯点灯装置１０５は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成る共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、制御回路１２”’、周波数検出回路１３、周波数決定回路１４”’、抵抗器６１と可変抵抗器６２とから成る点灯周波数保持回路１１６、抵抗器６３、６４とトランジスタ６５と可変抵抗器６６とから成る切替回路１１７、及び、コンデンサ６７を備え、コンデンサ４８に並列に放電灯４９が接続される。
【００７９】
電源３１、直流安定化電源３２、チョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、極性反転回路１１２、共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、及び、周波数検出回路１３の構成は、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１の構成と同様なのでその説明を省略する。
【００８０】
点灯周波数保持回路１１６は、基準電圧Ｖｒｅｆ　と接地との間に抵抗器６１と可変抵抗器６２とが直列に接続されて構成され、抵抗器６１と可変抵抗器６２との接続端ｅが制御回路１２”’に接続される。点灯周波数保持回路１１６は、点灯周波数ｆｓ　を接続端ｅに生じる電圧値として保持する。
【００８１】
切替回路１１７は、基準電圧Ｖｒｅｆ　と接地との間に抵抗器６３と可変抵抗器６６とが直接に接続され、抵抗器６３と可変抵抗器６６との接続端ｅがトランジスタ６５のベースに接続される。トランジスタ６５のエミッタは、接地され、コレクタは、抵抗器６４を介して基準電圧Ｖｒｅｆ　に接続されると共に制御回路１２”’に接続される。切替回路１１７は、可変抵抗器６６を操作することによって点灯周波数保持回路１１６に点灯周波数ｆｓ　を保持させるか保持した点灯周波数ｆｓ　を制御回路１２”’に出力するかを切り替える。
【００８２】
周波数決定回路１４”’は、第１の実施形態における周波数決定回路１４と同様に、電圧検出回路１１の検出電圧及び周波数検出回路１３の検出周波数に基づいて点灯周波数ｆｓ　を決定して制御回路１２”’に出力すると共に、出力がコンデンサ６７を介して接地される。周波数決定回路１４”’は、決定した点灯周波数ｆｓ　をＰＷＭ信号として制御回路１２”’に出力するので、点灯周波数ｆｓ　に応じた電圧がコンデンサ６７に生じる。
【００８３】
点灯周波数ｆｓ　の決定動作は、図２を用いて説明した通りであるので、ここでは、点灯周波数ｆｓ　の保持動作について説明する。
【００８４】
放電灯点灯装置１０５の出荷時、放電灯点灯装置１０５を購入し最初に使用する際及び共振回路１１３の部品を取り換えた際などに、点灯周波数保持回路１１６に点灯周波数ｆｓ　を保持させるべく、切替回路１１７の可変抵抗器６６を操作することによって、トランジスタ６５をオン状態にしてローレベルの制御信号を制御回路１２”’に出力する。ローレベルの制御信号を受信すると、制御回路１２”’は、周波数決定回路１４”’に図２を用いて説明した動作によって点灯周波数ｆｓ　を決定させる。点灯周波数ｆｓ　が決定されると、制御回路１２”’は、コンデンサ６７の電圧と点灯周波数保持回路１１６の接続端ｅの電圧とが等しくなるように可変抵抗器６２の抵抗値を調整して設定する。このようにして点灯周波数ｆｓ　が接続端ｅの電圧値として保持される。
【００８５】
保持動作の完了後に、切替回路１１７の可変抵抗器６６を操作することによって、トランジスタ６５をオフ状態にしてハイレベルの制御信号を制御回路１２”’に出力するように設定する。以後、放電灯点灯装置１０５の電源が投入されると、制御回路１２”’は、切替回路１１７からのハイレベルの制御信号によって、点灯周波数保持回路１１６から出力される電圧値の方を参照し、駆動周波数を点灯周波数ｆｓ　に設定して放電灯４９の始動を行う。
【００８６】
また、点灯周波数を記憶する記憶手段として、書き換え可能なＲＯＭを用いる場合について説明する。このようなＲＯＭは、第１乃至第４の実施形態で説明した放電灯点灯装置１０１〜１０４に適用することができる。ここでは、第１の実施形態の放電灯点灯装置１０１に適用した例について説明する。
【００８７】
図１１は、記憶回路を備えた放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【００８８】
図１１において、記憶回路を備えた放電灯点灯装置１０５は、電源３１、直流安定化電源３２、スイッチ素子３３とチョークコイル３４と駆動回路３５とダイオード３６と電圧検出回路３７とから成るチョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、駆動回路３９、４２、４３、４６とスイッチ回路４０、４１、４４、４５とから成る極性反転回路１１２、コイル４７とコンデンサ４８とから成る共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、制御回路１２””、周波数検出回路１３、周波数決定回路１４、及び、書き換え可能なＲＯＭ７１を備え、コンデンサ４８に並列に放電灯４９が接続される。
【００８９】
電源３１、直流安定化電源３２、チョッパ回路１１１、平滑用コンデンサ３８、極性反転回路１１２、共振回路１１３、電圧検出回路１１、チョッパ制御回路５０、周波数検出回路１３、及び、周波数決定回路１４の構成は、第１の実施形態における放電灯点灯装置１０１の構成と同様なのでその説明を省略する。ＲＯＭ７１は、点灯周波数ｆｓ　を記憶する書き換え可能な不揮発性のメモリである。
【００９０】
制御回路１２””は、周波数決定回路１４に図２を用いて説明した動作によって点灯周波数ｆｓ　を決定させる。点灯周波数ｆｓ　が決定されると、制御回路１２””は、点灯周波数ｆｓ　をＲＯＭ７１に記憶させる。記憶動作の完了後は、放電灯点灯装置１０５の電源が投入されると、制御回路１２””は、ＲＯＭ７１から点灯周波数ｆｓ　を取得し、駆動周波数を点灯周波数ｆｓ　に設定して放電灯４９の始動を行う。
【００９１】
このように図１０及び図１１に示すような、点灯周波数を記憶する記憶手段を備えた放電灯点灯装置は、電源投入の度に点灯周波数ｆｓ　を決定する必要がないので、より素早く放電灯を点灯させることができる。
【００９２】
また、第１乃至第４の実施形態における放電灯点灯装置１０１〜１０４において、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が変化した場合でも良好な始動動作を確保する観点から、例えば、第３の実施形態における放電灯点灯装置１０３では、図１２に示すように、第３の実施形態の動作において検出した共振周波数ｆ０　から、予め設定された所定の周波数△ｆ１　だけシフトした周波数ｆ０　＋△ｆ１　で始動制御を行ってもよい。ここで、所定の周波数△ｆ１　は、例えば周波数ｆ０　の数％に設定する。図１２は、始動制御における周波数シフトを説明するための図である。
【００９３】
さらに、第１乃至第４の実施形態における放電灯点灯装置１０１〜１０４において、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が変化した場合でも良好な始動動作を確保する観点から、例えば、第４の実施形態における放電灯点灯装置１０４では、図１３に示すように、第４の実施形態の動作において検出した点灯周波数ｆｓ　から、予め設定された所定の掃引周波数△ｆ２　だけ前後にシフトした周波数範囲ｆｓ　−△ｆ２　、ｆｓ　＋△ｆ２　で掃引（スイープ）しながら始動制御を行ってもよい。ここで、所定の周波数△ｆ２　は、例えば周波数ｆｓ　の数％に設定する。図１３は、始動制御における掃引周波数を説明するための図である。
【００９４】
また、第１乃至第４の実施形態において、検出した駆動電圧の周波数で駆動した場合と略同一の電圧振幅を得つつ共振回路を構成する部品を小型化する観点から、図１４に示すように、検出した周波数を奇数倍（２ｎ＋１、ｎは自然数）にした周波数を始動制御時の点灯周波数としてもよい。この電圧振幅は、倍率が高くなるほど漸減するが、特に、３倍にすると、検出した駆動電圧の周波数で駆動した場合とより略同一の電圧振幅を得ることができ、共振回路の小型化も図ることができる。図１４は、駆動周波数と共振回路の出力電圧の周波数との関係を示す図である。図１４において上から、スイッチ素子３３の駆動電圧波形、スイッチ回路４０、４５の駆動電圧波形、スイッチ回路４１、４４の駆動電圧波形、共振回路１１３の出力電圧波形を示す。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至請求項３に記載の発明では、放電灯を始動させ得る始動電圧を共振回路に生じさせる駆動電圧の周波数を周波数決定手段で検出するので、共振回路を構成する部品の部品定数のバラツキによる共振条件の相違を吸収することができる。そのため、許容差を考慮すること無しに部品を選定することができ、また、製品ごとに駆動周波数をサーチして設定するというマニュアル作業をする必要がなく、確実に始動電圧を発生させることができる。
【００９６】
請求項４に記載の発明では、駆動電圧の周波数の検出を、放電灯を始動させ得る始動電圧よりも小さい電圧を共振回路に印加した状態で行うようにしたので、共振回路の各部品にかかる電気的なストレスを軽減することができる。
【００９７】
請求項５に記載の発明では、駆動電圧の周波数の検出を１度行って、検出した駆動電圧の周波数を保持手段で保持するようにしたので、放電灯をより早く点灯させ得る。
【００９８】
請求項６に記載の発明では、保持手段に不揮発性メモリを用いるので、駆動電圧の周波数を保持させる工数を省くことができ、放電灯点灯装置の低コスト化を実現し得る。
【００９９】
請求項７に記載の発明では、駆動電圧の周波数の検出を電源投入ごとに行うので、周囲温度や部品の経年変化により共振条件がずれても確実に始動電圧を発生させ得る。
【０１００】
請求項８に記載の発明では、制御回路は、検出した駆動電圧の周波数から所定の周波数分だけシフトした周波数で共振回路に始動電圧を生じさせるので、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が上昇しても良好に始動させ得る。
【０１０１】
請求項９に記載の発明では、制御回路は、検出した駆動電圧の周波数を中心に所定の周波数範囲で周波数を掃引しながら共振回路に始動電圧を生じさせるので、放電灯の製品バラツキや寿命末期で始動電圧が上昇しても良好に始動させ得る。
【０１０２】
請求項１０に記載の発明では、制御回路は、検出した駆動電圧の周波数を奇数倍にするので、検出した駆動電圧の周波数で生じる電圧振幅と略同じ電圧振幅を得る共振回路を小型にすることができる。その結果、放電灯点灯装置の小型化、低コストを実現し得る。この電圧振幅は、倍率が高くなるほど漸減するが、特に請求項１１の記載の発明では３倍した周波数であるので、検出した駆動電圧の周波数で生じる電圧振幅と略同じ電圧振幅を得ることができる。このように請求項１１に記載の発明では、共振回路の電圧振幅と共振回路の小型化とを両立し得る。その結果、放電灯点灯装置の小型化、低コストを実現し得る。
【０１０３】
請求項１２に記載の発明では、共振回路をインダクタ要素とコンデンサとから構成するので、Ｑ値をが高くすることができ、部品を小型にすることができる。その結果、放電灯点灯装置の小型化、低コストを実現し得る。
【０１０４】
請求項１３に記載の発明では、共振回路のインダクタ要素にトランスを用いるので、コンデンサに比較的低い電圧を印加させるようにすることができ、安価なコンデンサを使用することができる。その結果、放電灯点灯装置の小型化・低コスト化を実現し得る。
【０１０５】
請求項１４に記載の発明では、電圧検出手段をトランスの一次巻線側に在るようにするので、電圧検出手段に比較的低い電圧を印加させることができ、その結果、放電灯点灯装置の小型化・低コスト化を実現し得る。
【０１０６】
請求項１５に記載の発明では、電圧検出手段をトランスの一次巻線側に接続された抵抗器で構成するので、電圧検出手段の回路構成を簡素化することができ、その結果、放電灯点灯装置の小型化・低コスト化を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。
【図４】第２の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態における放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。
【図８】第４の実施形態における放電灯点灯装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】第４の実施形態における駆動周波数と共振回路の接続端ｃにおける電圧との関係を示す図である。
【図１０】点灯周波数保持回路を備えた放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図１１】記憶回路を備えた放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図１２】始動制御における周波数シフトを説明するための図である。
【図１３】始動制御における掃引周波数を説明するための図である。
【図１４】駆動周波数と共振回路の出力電圧の周波数との関係を示す図である。
【図１５】従来の放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１、３７　電圧検出回路
１２、１２’、１２”、１２”’、１２””、５１　制御回路
１３　周波数検出回路
１４、１４’、１４”、１４”’　周波数決定回路
３１　電源
３２　直流安定化電源
３８、４８、６７　コンデンサ
４９　放電灯
５０　チョッパ制御回路
７１　ＲＯＭ
１１１　チョッパ回路
１１２　極性反転回路
１１３　共振回路
１１４　共振回路用駆動回路
１１６　点灯周波数保持回路
１１７　切替回路
【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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【図１４】
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【図１５】
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