(57)【要約】    【課題】  直列点灯の１灯をダミーランプに代えることによって間引き点灯を行って省電力を可能にするとともに、放電ランプの短寿命および安定器故障を防止した２灯直列式放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供する。    【解決手段】  ２灯直列式放電ランプ点灯装置は、直流電源ＤＣ、少なくとも１つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータＨＦＩ、ならびにインダクタＬ１および共振コンデンサＣ３の直列部分を含み高周波インバータＨＦＩの出力端に接続した負荷回路ＬＣを備えるとともに、定電流特性を有する高周波点灯回路ＨＦＯと；それぞれ１灯の放電ランプＤＬ１およびダミーランプＤｕＬが直列接続してなり、高周波点灯回路ＨＦＩの負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体ＳＤＬとを具備している。【選択図】    図１
2005183107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、定電流特性を有する高周波点灯回路と；
それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；
を具備していることを特徴とする２灯直列式放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の放電ランプをほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを定格ランプ電力の約９０％で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と；
それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；
を具備していることを特徴とする２灯直列式放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプを高い方のほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを低い方のほぼ定格ランプ電力で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と；
それぞれ１灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；
を具備していることを特徴とする２灯直列式放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１ないし３のいずれか一記載の２灯直列式放電ランプ点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１灯がダミーランプである２灯直列ランプ構成体を具備した２灯直列式放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１灯がダミーランプである２灯直列ランプを点灯する２灯直列式放電ランプ点灯装置は既知である（特許文献１参照。）。この放電ランプ点灯装置によれば、２灯直列式放電ランプ点灯装置に接続する２灯直列ランプのうち１灯をダミーランプにすることによって、１灯間引き点灯が可能になり、約１／２の省電力になる。この放電ランプ点灯装置は、安定器が磁気漏れ変圧器と、この変圧器の１次巻線に磁気結合したフィラメント加熱巻線からなるフィラメント加熱回路とによって構成されている。すなわち、特許文献１の安定器は、いわゆる銅鉄型安定器と称される構成である。
【特許文献１】特開２０００−２０８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１に記載の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、安定器が銅鉄型安定器であるため、負荷のランプに流れるランプ電流が安定器の仕様によって異なり、極端に電流が増加すると、放電ランプの定格ランプ電流を超過してしまう。その結果、放電ランプの短寿命を引き起こすばかりでなく、安定器の損失が大きくなり、安定器故障の原因となるという問題がある。
【０００４】
本発明は、直列点灯の１灯をダミーランプに代えることによって間引き点灯を行って省電力を可能にするとともに、放電ランプの短寿命および安定器故障を防止した２灯直列式放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、加えて間引き点灯時の明るさを増して照明効果を維持しやすくした２灯直列式放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、定電流特性を有する高周波点灯回路と；それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；を具備していることを特徴としている。
【０００７】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【０００８】
＜高周波点灯回路について＞    高周波点灯回路は、直流電源、高周波インバータおよび負荷回路を備えて構成されているとともに、負荷特性が定電流特性を有している。なお、高周波点灯回路は、後述するようにその出力端間に放電ランプが２灯直列接続状態で接続することができるように構成されているが、そのうちの１灯を上記ダミーランプに変更することによって、放電ランプ１灯のみで、換言すれば１灯間引き点灯をさせようとするものである。
【０００９】
（直流電源について）    直流電源は、高周波インバータに対する入力電力を提供する手段であり、電池電源および整流化直流電源などのいずれであってもよい。整流化直流電源は、非平滑化直流、平滑化直流および半平滑化直流のいずれを出力するのであってもよい。また、交流電圧を整流した後に昇圧または降圧した直流電圧を出力するのであってもよい。これらのいずれを選択するかは、高周波インバータの回路方式や負荷側の要求条件に応じて適宜に決定すればよい。交流電圧を整流した後に昇圧または降圧した直流電圧を出力する場合には、スイッチング電源、例えば昇圧チョッパまたは降圧チョッパなどを整流回路の後段に付加すればよい。
【００１０】
（高周波インバータについて）    高周波インバータは、インバータ主回路および制御回路を備えている。インバータ主回路は、直流−交流変換の主体部分を構成する手段であり、少なくとも１つのスイッチング素子を備えた直流−交流変換回路およびスイッチング素子を駆動する駆動回路を備えている。スイッチング素子としては、トランジスタなどの各種半導体スイッチング素子を用いることができる。また、トランジスタとしては、バイポーラトランジスタ、ＦＥＴなどを用いることができる。
【００１１】
また、インバータ主回路は、各種回路方式のインバータ回路を適宜選択して用いることができる。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、一石式インバータなどは、放電ランプ点灯装置用として好適である。直流−交流変換回路は、直流−交流変換を行ういわゆるパワー回路を構成する。駆動回路は、使用するスイッチング素子の構成に応じてスイッチング素子を電流駆動または電圧駆動する。
【００１２】
スイッチング素子を駆動する駆動回路は、自励方式または他励方式のいずれの方式を採用してもよい。自励方式の場合、駆動回路は、インバータ主回路から発生される交流出力に相当する電気信号が負帰還的に帰還制御された駆動信号を形成する。これに対して、他励方式の場合、駆動回路は、発振回路から発生する発振信号に基づいて駆動信号を形成する。
【００１３】
制御回路は、高周波インバータを制御する回路手段であり、負荷特性を決定する。本発明において、高周波点灯回路は、その負荷特性が定電流形であるが、その定電流特性は、高周波インバータの制御回路および負荷回路の構成により決定される。なお、負荷特性が「定電流形」であるとは、負荷特性を示す電流・電圧特性曲線が電圧軸にほぼ平行な領域を有していて、かつ、このほぼ平行な領域で放電ランプが点灯する特性をいう。また、制御回路は、負荷特性を上記のように定電流形にするのに加えて、放電ランプの非装着状態に対する保護動作を行ったり、高周波インバータの出力を負荷の動作モードに応じて都度変化させたり、電源電圧変動に対する補償動作を行ったりするように構成することができる。
【００１４】
すなわち、高周波インバータの出力を負荷となる放電ランプの動作モードに応じて変化させるためには、例えば制御回路中にタイマを備え、このタイマにより予め記憶されたプログラムにしたがって例えば起動モード、予熱モードおよび始動モードなどのように所望の動作モードごとの動作時間を予め設定しておくとともに、各動作モードに応じた制御信号を送出するように構成するができる。また、負荷の動作状態を監視して、その監視結果に応じて動作モードを決定し、各動作モードに応じた制御信号を形成して送出するように構成することもできる。
【００１５】
電源電圧に対する補償動作を行うためには、電源電圧を監視して高周波インバータの出力が電源電圧変動に応じて変動しないか、または変動の影響が少なくなるように制御する構成とすることができる。
【００１６】
（負荷回路について）    負荷回路は、負荷である放電ランプを高周波インバータの出力端に接続して所望に作動させるための回路手段である。そして、高周波インバータの出力波形を正弦波に整形したり、負荷の始動時に高い電圧が印加されるようにしたり、放電ランプに流れる電流の限流作用、すなわちバラスト作用を行わせたりすることができる。これらの作用の全部または一部のために、負荷回路は、インダクタおよび共振コンデンサの直列回路部分を備えていて、この直列回路部分が負荷共振回路を形成する。そして、共振コンデンサに後述する２灯直列ランプ構成体が接続される。また、このインダクタは、限流インピーダンスとして作用する。なお、所望により、インダクタにフィラメント電極加熱巻線を磁気結合させることによってフィラメント電極加熱変圧器を兼用させることができる。
【００１７】
また、負荷回路には、高周波インバータと負荷回路との間を直流的に遮断するために、直流カットコンデンサすなわち結合コンデンサを直列に挿入することができる。さらに、上述の制御回路のために、負荷電圧や負荷電流を検出するための回路手段を付加的に接続することを許容するものである。
【００１８】
＜２灯直列ランプ構成体について＞    ２灯直列ランプ構成体は、間引き点灯時に用いられる。そして、１灯が放電ランプ、他の１灯がダミーランプの直列接続することによって構成されている。また、２灯直列ランプ構成体は、負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続する。しかし、２灯の放電ランプを点灯する際には、ダミーランプを放電ランプに代えればよい。なお、本発明においては、高周波点灯回路が定電流特性なので、２灯の放電ランプは、定格ランプ電流が同一またはほぼ同一であればよく、定格ランプ電力は同一でもよいし、非同一であってもよい。
【００１９】
（放電ランプについて）    放電ランプは、どのようなものでもよいが、低圧放電ランプ、例えば蛍光ランプなどが好適である。蛍光ランプとしては、一般照明用の蛍光ランプおよび高周波点灯専用形蛍光ランプのいずれであってもよい。なお、一般照明用の蛍光ランプの場合、ラピッドスタート形およびスイッチスタート形のいずれであってもよい。また、高周波点灯専用形蛍光ランプの場合、２重定格を有するものであってもよい。
【００２０】
また、低圧放電ランプでフィラメント電極すなわち熱陰極形電極を備える場合、高周波インバータの出力特性に予熱モードを設けて、その予熱モード時にフィラメント電極を予熱するために、コンデンサ予熱回路またはフィラメント電極加熱変圧器を用いることができる。前者は、放電ランプと並列的に接続する共振コンデンサを、一対のフィラメント電極の少なくとも一方を経由してインダクタに直列接続させることによって構成される。そこの結果、この共振コンデンサに流れる電流が放電ランプにおける一対のフィラメント電極の少なくとも一方に流れるので、当該フィラメント電極は加熱される。
【００２１】
後者は、前述のように負荷回路のインダクタに磁気結合した２次巻線をもって構成することができる。しかし、負荷回路のインダクタとは別にフィラメント電極加熱変圧器を用意してもよく、この場合には１次巻線を直接交流電源に接続する。
【００２２】
（ダミーランプについて）    ダミーランプは、放電ランプとサイズが同一で、しかも同一の口金構造を備えていることが許容されるが、この場合、内部は放電ランプではなく、一対の口金端子間を接続している導体が延在しているような構造を備えているように構成することができる。したがって、上記の構造を備えている場合、ダミーランプは、放電ランプに代えて照明器具などの照明装置のランプソケットに装着することが可能になっている。
【００２３】
＜本発明の作用について＞    本発明は、上記の構成を具備していることにより、２灯直列ランプ構成体のうち１灯をダミーランプに代えても残りの放電ランプ１灯を定格ランプ電流で、しかも高周波で点灯することで高効率に点灯させることができる。このため、１灯間引き点灯のときでもランプ電流の不所望な増加が生じないので、放電ランプが短寿命を引き起こしたり、高周波点灯回路の損失が大きくなったりしない。したがって、高周波点灯回路の損失が大きくなることに伴う高周波点灯回路の故障もなくなる。
【００２４】
また、高周波点灯回路が定電流特性になっているため、間引き点灯中でも放電ランプを定格点灯させることができるので、所定の明るさで点灯する。
【００２５】
さらに、間引き点灯により５０％の省電力を図ることができるという従来技術におけるのと同様の効果を奏するのはいうまでもない。
【００２６】
請求項２の発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の放電ランプをほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを定格ランプ電力の約９０％で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と；それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；を具備していることを特徴としている。
【００２７】
本発明は、放電ランプの１灯当たりのランプ電力を１灯点灯時と２灯点灯時とで異ならせた２灯直列式放電ランプ点灯装置の構成を規定している。すなわち、２灯のうち１灯をダミーランプに代えることによって１灯のみの点灯する場合には、ほぼ定格ランプ電力、換言すればほぼ１００％で点灯し、２灯点灯時にはそれぞれの放電ランプが約９０％で点灯するように高周波点灯回路の負荷特性が設定されている。このような負荷特性は、高周波点灯回路の電圧・電流特性曲線が円弧状になるように構成されている。したがって、１灯点灯時のランプ電流がほぼ定格値となり、また２灯点灯時のランプ電流が定格値より小さくなり、切り換えに伴って上記の動作点が円弧状をなす単一の電圧・電流特性曲線上を移動する。
【００２８】
なお、本発明において、放電ランプは、請求項１の発明におけるのと同様に多様であることを許容する。
【００２９】
そうして、一般に１灯間引き点灯を行うと、明るさが半分になり、照明効果が大きく変化するが、本発明においては、ほぼ定格ランプ電力で点灯する。これに対して、２灯点灯時には、定格ランプ電力の約９０％で点灯する。
【００３０】
したがって、間引き点灯時の１灯当たりのランプ電力が間引き点灯前のそれより大きくなるので、２灯点灯から１灯間引き点灯に移行した際に、明るさの低下が少なくなる。そのため、間引き点灯に伴う照明効果の悪化を低減することができる。
【００３１】
一方、２灯点灯時においては、定格電力の９０％で点灯すれば、点灯条件としては別段問題がないし、しかも２灯が同時に点灯するので、照明効果は許容範囲内になる。
【００３２】
請求項３の発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、直流電源、少なくとも１つのスイッチング素子を有し入力端が直流電源に接続し出力端に高周波電圧を出力する高周波インバータ、ならびにインダクタおよび共振コンデンサの直列部分を含み高周波インバータの出力端に接続した負荷回路を備えるとともに、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプを高い方のほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを低い方のほぼ定格ランプ電力で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と；それぞれ１灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体と；を具備していることを特徴としている。
【００３３】
本発明は、２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプを用いる場合に好適な２灯直列式放電ランプ点灯装置の構成を規定している。
【００３４】
本発明において、「高周波点灯専用形放電ランプ」とは、特定の高周波点灯専用形照明器具でのみ点灯できる放電ランプであり、高周波点灯専用形蛍光ランプとして市販されているランプを含む概念である。なお、高周波点灯専用形照明器具には高周波点灯回路が配設されている。また、高周波点灯専用形放電ランプは、高周波点灯専用として設計されているため、高効率であるのに加えて、高周波点灯での始動が容易で、しかも放電が安定であるという特長がある。
【００３５】
さらに、高周波点灯専用形放電ランプは、管径、形状および効率など多様な放電ランプが設計されている。例えば、ＦＨＦ形と称される管径２５．５ｍｍの直管形蛍光ランプ、ＦＨＣ形と称される管径１６ｍｍの環形蛍光ランプおよびＦＨＰ形と称される管径１７．５ｍｍのＵ字形蛍光ランプなどが製品化されている。これらの蛍光ランプは、そのいずれも管径が一般照明用蛍光ランプに比較して小さくなっていて、照明器具のスリム化を実現している。
【００３６】
また、本発明において、高周波点灯専用形放電ランプが「２重定格」であるとは、定格点灯に加えて高出力点灯も可能なような設計になっていることを意味していて、定格ランプ電力、ランプ電流および全光束についてそれぞれ２つの定格値を有している。すなわち、２重定格のうち小さい方の値は定格点灯における値であり、大きい方の値は高出力点灯における値である。例えば、高周波点灯専用形放電ランプがＦＨＦ３２形（FHF32EX-L-H形）の蛍光ランプの場合、管径５．５ｍｍ、管長１１９８ｍｍで、定格点灯時の定格は次のとおりである。すなわち、定格ランプ電力３２Ｗ、ランプ電流０．２５５Ａ、全光束３３６０ｌｍまた、高出力点灯時の定格は次のとおりである。すなわち、定格ランプ電力４５Ｗ、ランプ電流０．４２５Ａ、全光束４７３０ｌｍ
本発明において、高周波点灯専用形放電ランプは、２灯点灯時には２重定格のうち低い方の定格点灯を行い、また１灯間引き点灯時には高い方の高出力点灯を行うという構成は、高周波点灯回路の負荷特性を所要に設定することにより実現することができる。すなわち、高周波点灯回路の電圧・電流特性曲線が円弧状になるように構成する。したがって、２灯点灯時のランプ電流が低い方の定格値となり、１灯点灯時のランプ電流が高い方の定格値となり、切り換えに伴って上記の動作点が円弧状をなす単一の電圧・電流特性曲線上を移動する。
【００３７】
そうして、本発明においては、ダミーランプを含む２灯直列ランプ構成体によって１灯間引き点灯を行う場合、高周波点灯専用形放電ランプが高い方の定格ランプ電力の高出力点灯を行う。また、２灯の高周波点灯専用形放電ランプを点灯させる場合には、高周波点灯専用形放電ランプが低い方の定格ランプ電力の定格点灯を行う。このため、１灯間引き点灯時の明るさと２灯点灯時の明るさとの差が小さくなる。例えば、FHF32EX-L-H形高周波点灯専用形放電ランプの場合、２灯点灯時の全光束が６７２０ｌｍであり、１灯間引き点灯時の全光束が４７３０ｌｍになるので、１灯間引き点灯時には２灯点灯時の約７０％の全光束を確保することができる。
【００３８】
したがって、本発明によれば、１灯点灯時の明るさが２灯点灯時のそれに比較して差が小さくなるので、照明効果が比較的良好に維持される。
【００３９】
請求項４の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項１ないし３のいずれか一記載の２灯直列式放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴としている。
【００４０】
本発明において、「照明装置」とは、請求項１ないし３のいずれかに規定する２灯直列式放電ランプ点灯装置の放電ランプの発光を利用する装置の全てを包含する広い概念であり、例えば照明器具、標識灯、表示灯および広告灯などが該当する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から２灯直列式放電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。
【００４１】
照明装置は、蛍光ランプが例えば透光性グローブやセードのような部材によって閉じられた空間内において点灯する構成であることを許容する。しかし、外部に開放された状態で点灯するような構成であってもよい。さらに、２灯直列式放電ランプ点灯装置のうち、２灯直列ランプ構成体は照明装置本体に配置するのがよいが、その他の構成部分、例えば回路構成部分は照明装置本体から離間した位置に配置して、それらの間を配線により接続するように構成することができる。
【００４２】
そうして、本発明によれば、請求項２に規定する２灯直列式放電ランプ点灯装置の作用、効果を奏する照明装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１の発明によれば、定電流特性を有する高周波点灯回路と、それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体とを具備していることにより、２灯直列ランプのうち１灯をダミーランプに代えても残りの放電ランプ１灯を定格ランプ電流で、しかも高周波で点灯することで高効率に点灯させることができ、１灯間引き点灯のときでもランプ電流の不所望な増加が生じないので、放電ランプが短寿命を引き起こしたり、高周波点灯回路の損失が大きくなったりしないとともに、高周波点灯回路の損失が大きくなることに伴う高周波点灯回路の故障がなくなる２灯直列式放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の放電ランプをほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを定格ランプ電力の約９０％で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と、それぞれ１灯の放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体とを具備していることにより、１灯間引き点灯においては、ほぼ定格ランプ電力で点灯するので、間引き点灯前より明るくなり、照明効果の悪化を低減することができ、また２灯点灯時においても定格電力の９０％であれば、点灯条件としては別段問題がなく、照明効果も許容範囲内になる２灯直列式放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【００４５】
請求項３の発明によれば、負荷回路の共振コンデンサに対して後記２灯直列ランプ構成体が並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプを高い方のほぼ定格ランプ電力で点灯し、負荷回路の共振コンデンサに対して２灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプが直列接続される場合には当該放電ランプを低い方のほぼ定格ランプ電力で点灯する負荷特性が付与されている高周波点灯回路と、それぞれ１灯の２重定格を有する高周波点灯専用形放電ランプおよびダミーランプが直列接続してなり、高周波点灯回路の負荷回路の共振コンデンサに対して並列的に接続された２灯直列ランプ構成体とを具備していることにより、１灯点灯時の明るさが２灯点灯時のそれに比較して極端に暗くならないので、照明効果が比較的良好に維持される２灯直列式放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の効果を有する照明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】
【００４７】
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。
【００４８】
図１ないし図３は、本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示し、図１は回路図、図２は２灯点灯時の回路図、図３は負荷特性を示すグラフである。本形態は、請求項１の発明に対応する。
【００４９】
本形態において、２灯直列式放電ランプ点灯装置は、高周波点灯回路ＨＦＯおよび２灯直列ランプ構成体ＳＤＬを具備して構成されていて、入力端ａ、ｂを商用低周波交流電源ＡＣに接続することによって作動する。なお、
＜高周波点灯回路ＨＦＯ＞    高周波点灯回路ＨＦＯは、直流電源ＤＣ、高周波インバータＨＦＩおよび負荷回路ＬＣを備えて構成されている。また、高周波点灯回路ＨＦＯは、その負荷特性として定電流特性が付与されている。
【００５０】
直流電源ＤＣは、ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲおよび平滑コンデンサＣ１からなる。ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲの交流入力端が図示を省略している雑音防止回路を介して放電ランプ点灯装置の入力端ａ、ｂに接続している。平滑コンデンサＣ１は、ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲの直流出力端間に接続している。
【００５１】
高周波インバータＨＦＩは、ハーフブリッジ形インバータからなり、その両端が直列接続した一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および駆動回路ＧＤＣを主構成要素として形成されている。直列接続した一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、Ｎ形MOSFETからなり、直流電源ＤＣの平滑コンデンサＣ１の両端に接続している。駆動回路ＧＤＣは、一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に１８０°位相のずれたゲートドライブ信号を交互に印加して一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をハーフブリッジ形インバータとしてドライブする。
【００５２】
負荷回路ＬＣは、直流カットコンデンサＣ２、インダクタＬ１および共振コンデンサＣ３の直列回路からなり、インバータ主回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ２に並列接続している。
【００５３】
インダクタＬ１は、３つのフィラメント電極加熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２、ｗｆ３が磁気結合されている。したがって、インダクタＬ１は、３つのフィラメント電極加熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２、ｗｆ３に対して１次巻線として作用するフィラメント電極加熱変圧器Ｔｆを兼ねている。
【００５４】
＜２灯直列ランプ構成体ＳＤＬ＞    ２灯直列ランプ構成体ＳＤＬは、放電ランプＤＬ１およびダミーランプＤｕＬの直列接続体から構成されている。これらのランプＤＬ１、ＤｕＬは、高周波点灯回路に接続した状態において直列接続していればよく、個別に分離していて、それぞれ別に取り扱えるような形態をなしていることが許容されるものである。しかし、要すれば、予め一体的に取り扱えるように構成されていてもよい。
【００５５】
放電ランプＤＬは、例えばＦＬＲ４０Ｓ／３６形蛍光ランプからなり、一対のフィラメント電極Ｅ、Ｅを備えている。そして、一対のフィラメント電極Ｅ、Ｅからは、例えば図示を省略しているランプソケットなどを介して端子ｆ１、ｆ２が導出され、フィラメント電極加熱変圧器Ｔｆのフィラメント電極加熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２が接続されている。したがって、一対のフィラメント電極Ｅ、Ｅは、主として予熱時にフィラメント電極加熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２により加熱される。
【００５６】
ダミーランプＤｕＬは、放電ランプＤＬと同様に例えば図示を省略しているランプソケットなどを介して端子ｆ２、ｆ３が両端から導出され、フィラメント電極加熱変圧器Ｔｆのフィラメント電極加熱巻線ｗｆ２、ｗｆ３が接続されているが、ダミーランプＤｕＬに対しては開放状態とされている。また、ダミーランプＤｕＬは、両端から導出された端子ｆ２、ｆ３が内部において導体ｌにより短絡されている。
【００５７】
図２は、第１の形態において、ダミーランプＤｕＬに代えて放電ランプＤＬ２を接続して２灯直列点灯を行う場合を示す回路図である。したがって、図１と同一部分は同一符号を付している。放電ランプＤＬ２は、その一対のフィラメント電極Ｅ、Ｅが放電ランプＤＬ１と同様にフィラメント電極加熱変圧器Ｔｆのフィラメント電極加熱巻線ｗｆ２、ｗｆ３が接続されていて、主として予熱時に加熱される
次に、図３の負荷特性曲線を参照しながら第１の形態の回路動作について説明する。図３において、横軸はランプ電流（ｍＡ）を、縦軸の左側がランプ電圧（Ｖ）、同じく右側がランプ電力（Ｗ）を、それぞれ示している。また、図中曲線Ｖｌ・Ｉｌは電圧・電流特性曲線、Ｗｌはランプ電力特性曲線、をそれぞれ示している。
【００５８】
図から理解できるように、本形態においては、高周波点灯回路ＨＦＯの電圧・電流特性が定電流特性を有しているので、２灯の放電ランプＤＬ１、ＤＬ２を定格ランプ電力で点灯するときも、１灯間引きして放電ランプＤＬ１のみを点灯するときも、ランプ電流は定格ランプ電流４４０ｍＡほぼ一定で、定格ランプ電力３６Ｗで点灯する。これに対して、２灯点灯のときにはやはりランプ電流が定格ランプ電流４４０ｍＡほぼ一定で殆ど変化しないで、定格ランプ電力７２Ｗで点灯する。
【００５９】
以下、図ないし図６を参照して本発明を実施するための他の形態について説明する。なお、各図において、図１および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。
【００６０】
図４は、本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態における負荷特性を示すグラフである。本形態は、請求項２の発明に対応する。
【００６１】
本形態の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、図１において、高周波点灯回路ＨＦＯの負荷特性が、２灯直列ランプ構成体ＳＤＬが負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体ＳＤＬの放電ランプＤＬ１をほぼ定格ランプ電力で点灯し、また負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に対して２灯の放電ランプＤＬ１、ＤＬ２が直列接続される場合には当該放電ランプＤＬ１、ＤＬ２を定格ランプ電力の約９０％でそれぞれ点灯するように構成されている。
【００６２】
すなわち、放電ランプＤＬ１は、第１の形態と同じ蛍光ランプであり、図において電圧・電流特性曲線Ｖｌ・Ｉｌは、円弧状をなしていて、１灯の放電ランプＤＬ１を点灯する場合には、定格ランプ電流４４０ｍＡが流れて定格ランプ電力３６Ｗで点灯する。これに対して、２灯の放電ランプＤＬ１、ＤＬ２を点灯する場合には、ランプ電流が３００ｍＡに低下し、２灯合計で６０Ｗの点灯となる。
【００６３】
図５は、本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第３の形態における負荷特性を示すグラフである。本形態は、請求項３の発明に対応する。
【００６４】
本形態の２灯直列式放電ランプ点灯装置は、高周波点灯専用形放電ランプＤＬ１が２重定格を有する高周波点灯専用形蛍光ランプＦＨＦ３２形であり、図１において高周波点灯回路ＨＦＯの負荷特性が、２灯直列ランプ構成体ＳＤＬが負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に並列的に接続される場合には２灯直列ランプ構成体ＳＤＬの高周波点灯専用形放電ランプＤＬ１をほぼ高い方の定格ランプ電力４０Ｗで高出力点灯を行い、また負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に対して２灯の高周波点灯専用形放電ランプＤＬ１、ＤＬ２が直列接続される場合には当該放電ランプＤＬ１、ＤＬ２を低い方の定格ランプ電力３０Ｗでそれぞれ点灯するように構成されている。
【００６５】
すなわち、図において、電圧・電流特性曲線Ｖｌ・Ｉｌは、円弧状をなしていて、１灯の高周波点灯専用形放電ランプＤＬ１を点灯する場合には、高い方のほぼ定格ランプ電流３８０ｍＡが流れて定格ランプ電力４０Ｗで点灯する。これに対して、２灯の高周波点灯専用形放電ランプＤＬ１、ＤＬ２を点灯する場合には、低い方のほぼ定格ランプ電流が２３０ｍＡに低下し、２灯合計で６０Ｗの点灯となる。
構成されていて、入力端ａ、ｂを商用低周波交流電源ＡＣに接続することによって作動する。なお、本形態は、請求項１の発明に相当する。
【００６６】
図６は、本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第４の形態を示す回路図である。本形態は、請求項１ないし３の各発明に対応する。本形態は、放電ランプ検出回路ＬＤおよび制御回路ＣＣを具備していている。
【００６７】
そうして、１灯間引き点灯と２灯点灯を放電ランプ検出回路ＬＤで自動的に検出する。放電ランプ検出回路ＬＤの検出出力に応じて高周波インバータの動作、例えば動作周波数を切り換えることによって、高周波点灯回路ＨＦＯの負荷特性を切り換えるように構成されている。なお、負荷特性は、請求項１ないし３のいずれの内容であってもよい。
【００６８】
図７は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井埋込み形蛍光灯器具を示す正面図である。図において、１は照明器具本体、２は放電ランプ、３はダミーランプである。
【００６９】
照明器具本体１は、下面開放形をなしていて、外面に反射性塗料が塗布され、内部に横断面Ｍ字状の反射板１ａが長手方向に延在し、その両端に２対のランプソケット１ｂが配設されている。なお、反射板１ａの内面側には図示されていない高周波点灯回路が配設されている。
【００７０】
放電ランプ２は、直管形蛍光ランプからなり、一対のランプソケット１ａ、１ａ間に装着されている。
【００７１】
ダミーランプ３は、外観およびサイズが放電ランプ２と同様であり、放電ランプと同様に一対のランプソケット１ｂ、１ｂ間に装着されている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の２灯直列式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２灯点灯時の回路図
【図３】同じく負荷特性を示すグラフ
【図４】本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態における負荷特性を示すグラフ
【図５】本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第３の形態における負荷特性を示すグラフ
【図６】本発明の２灯直列式放電ランプ点灯装置を実施するための第４の形態を示す回路図
【図７】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井埋込み形蛍光灯器具を示す斜視図
【符号の説明】
【００７３】
ＤＣ…直流電源、ＤＬ１…放電ランプ、ＤｕＬ…ダミーランプ、ＨＦＩ…高周波インバータ、ＨＦＯ…高周波点灯回路、ＬＣ…負荷回路、ＳＤＬ…２灯直列ランプ構成体
【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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