(57)【要約】  【課題】始動時にパルス状電圧を印加せずに、始動電圧の高い放電灯の始動点灯を可能にし、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制し、不快感を低減する。  【解決手段】  始動時に、共振回路部３の共振特性のＱ値が、定格点灯時におけるそれよりも大きくなり、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数が、無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも放電灯ＦＬの始動電圧に対応する周波数になる一方、始動点灯時に、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数が、放電灯ＦＬの調光下限の光出力レベルに対応する動作点の周波数に合うように、始動時における共振回路部３の共振特性を設定する共振特性設定手段を、制御回路部５に設けた。【選択図】図１
2005302429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子により構成されるインバータと、このインバータに直流電力を供給する直流電源と、前記インバータの出力に放電灯とともに接続されることにより、前記放電灯の消灯状態または点灯状態でそれぞれ無負荷共振特性または負荷共振特性に自動的に変化する共振特性を持ち、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作と連動して前記直流電源からの直流電力を高周波電力に変換し、この高周波電力を前記放電灯に供給する共振回路部とを備える放電灯点灯装置であって、
前記放電灯の調光状態を設定する調光設定手段と、
前記放電灯の始動時において、前記共振回路部の共振特性のＱ値が、前記放電灯の定格点灯時における前記共振回路部の共振特性のＱ値よりも大きくなり、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振特性による無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも前記放電灯の始動電圧に対応する周波数になる一方、前記放電灯の始動点灯時において、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記放電灯の調光下限の光出力レベルに対応する動作点の周波数に合うように、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する共振特性設定手段と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
スイッチング素子により構成されるインバータと、このインバータに直流電力を供給する直流電源と、前記インバータの出力に放電灯とともに接続されることにより、前記放電灯の消灯状態または点灯状態でそれぞれ無負荷共振特性または負荷共振特性に自動的に変化する共振特性を持ち、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作と連動して前記直流電源からの直流電力を高周波電力に変換し、この高周波電力を前記放電灯に供給する共振回路部とを備える放電灯点灯装置であって、
前記放電灯の調光状態を設定する調光設定手段と、
前記放電灯の始動時において、前記共振回路部の共振特性のＱ値が、前記放電灯の定格点灯時における前記共振回路部の共振特性のＱ値よりも大きくなり、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振特性による無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも前記放電灯の始動電圧に対応する周波数になる一方、前記放電灯の始動点灯時において、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記調光設定手段により設定される調光状態の光出力レベルに対応する動作点の周波数またはこれよりも高い周波数になるように、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する共振特性設定手段と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記共振特性設定手段は、前記直流電源の出力電圧および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する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】
前記放電灯の始動時に、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振周波数よりも高い予熱用動作周波数側からその無負荷共振周波数側にスイープするように、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号をそのスイッチング素子に出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記インバータは、前記直流電源の両出力端子間に前記スイッチング素子を一対直列に接続するハーフブリッジ回路により構成され、
前記共振特性設定手段は、前記ハーフブリッジ回路の各スイッチング素子のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号のオン・デューティ比を設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記インバータは、前記直流電源の正極性出力端子および負極性出力端子間に、前記スイッチング素子として、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子をそれぞれ直列に接続するとともに第３スイッチング素子および第４スイッチング素子をそれぞれ直列に接続するフルブリッジ回路により構成され、
前記共振特性設定手段は、前記第１スイッチング素子および前記第４スイッチング素子のオンタイミングの位相シフト量と前記第２スイッチング素子および前記第３スイッチング素子のオンタイミングの位相シフト量とを設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する
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７】
前記放電灯の始動時、始動点灯時およびこの始動点灯後における前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数を、前記無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数に維持し、
前記放電灯の始動点灯後、前記放電灯の光出力が、前記調光設定手段により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、前記直流電源の出力電圧および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整することにより前記放電灯の調光をする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】
前記放電灯を流れる電流、前記放電灯に供給される電力および前記スイッチング素子のスイッチング電流のいずれか一つを検出して検出信号を出力する検出手段と、前記調光設定手段により設定される調光状態に応じて変化する信号と前記検出信号との誤差を増幅して誤差信号を出力する誤差増幅手段とを備え、
前記誤差増幅手段により出力される誤差信号に応じて、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数、および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整して前記放電灯の調光をする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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光機能を有する放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の放電灯点灯装置は、一般的に、商用電源の交流電力を直流電力に変換するチョッパと、このチョッパからの直流電力を高周波電力に変換して放電灯（蛍光灯）に供給するインバータおよび共振回路部とを備える構成になっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、チョッパと、これよりも先に動作するインバータ（特許文献１では共振回路部を含む）とを備えるほか、放電灯の始動に十分なパルス状電圧を間欠的に印加する電圧印加手段を備える放電灯点灯装置が開示されている。
【０００４】
この放電灯点灯装置では、電源投入後の予熱時には、昇圧型のチョッパを動作させないで、チョッパの出力レベルを交流電源の電圧ピーク値にした上で、インバータを動作させることにより先行予熱が行われる。この後の始動時には、チョッパを動作させてその出力レベルを所定の一定レベル高くするとともに、電圧印加手段を動作させて徐々に高くなるパルス状電圧をチョッパの出力に間欠的に重畳させることにより、放電灯を始動点灯に至らせる。ここで、駆動周波数の変化幅を徐々に大きくしていくことにより、上記パルス状電圧を徐々に高くすることができる。
【特許文献１】特許第３３２４２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放電灯点灯装置は、インバータの出力に共振回路部が放電灯とともに接続されることにより、図１４に示すように、放電灯の消灯状態または点灯状態でそれぞれ互いに異なる無負荷共振特性Ａ１または負荷共振特性Ａ２に自動的に変化する共振特性Ａを持つ。この共振特性Ａは、放電灯の始動点灯時に無負荷共振特性Ａ１から自動的に変化する負荷共振特性Ａ２について、放電灯の定格出力レベル（動作周波数ｆDmaxに対応するレベル）を確保することができるように設定される。
【０００６】
ここで、始動時に放電灯点灯装置が始動用動作周波数ｆstr に応じた動作点Ａ１１で動作することにより、放電灯が始動点灯に至るが、図１４の例に示すように、放電灯の始動電圧が低く、始動点灯時の動作点が、調光下限に対応する動作周波数ｆDminの動作点Ａ２０であったとする。この場合、周囲照度の暗状態が瞬時に調光下限の明状態に切り替わって、この明状態が維持されることになる。あるいは、周囲照度の暗状態が瞬時に調光下限の明状態に切り替わり、この明状態が瞬時に、調光器により設定される調光状態の明状態に切り替わって、この明状態が維持されることになる。これらいずれの場合にも、暗状態から瞬時に一般的な全点灯の明状態に切り替わる場合と（ほぼ）同様に、暗状態が明状態に切り替わることになるので、利用者に違和感を与えることなく放電灯の始動点灯が可能となる。
【０００７】
一方、図１５に示すように、放電灯の定格出力が例えば４２Ｗであり、始動電圧が高い例えば約５５０Ｖである場合には、利用者に違和感を与えることになり得る。すなわち、図１５の例に示すように、放電灯の始動電圧が高いと、始動点灯時の動作周波数ｆstr の動作点が、動作周波数ｆDminの動作点Ａ２０に対応する光出力レベルよりも高い光出力レベルの動作点Ａ２１となる。この場合、調光器により例えば定格出力の３０％以下の調光下限の調光状態に設定されるとすれば、周囲照度の暗状態が瞬時に動作点Ａ２１の光出力レベルに上昇する明状態に切り替わり、この明状態が瞬時に、調光器により設定される調光下限の光出力レベル（Ａ２０）に下降する明状態に切り替わって、この明状態が維持されることになる。このように、瞬時に動作点Ａ２１の光出力レベルに上昇して調光下限の動作点Ａ２０の光出力レベルに下降すると、あたかも閃光が発生したかのようになってそれがノイズ（以下「閃光ノイズ」という。）となり、その閃光ノイズが利用者に違和感を与える原因となる。なお、図１４，図１５において、ｆ0 は無負荷共振周波数、Ａ１０は予熱時の動作点であり、始動時において、動作周波数は、動作点Ａ１０の予熱用動作周波数側から始動用動作周波数ｆstr にスイープ（矢印参照）している。
【０００８】
このような閃光ノイズにより利用者に与える不快感は、上記特許文献１の放電灯点灯装置により低減可能である。この放電灯点灯装置では、電圧印加手段を動作させて徐々に高くなるパルス状電圧をチョッパの出力に間欠的に重畳させることにより、チョッパ動作時に高くする上記所定の一定レベルを、放電灯の始動電圧に比して低くすることができる。これにより、放電灯の始動点灯時に自動的に変化する負荷共振特性の全体のレベルが下がるので、始動点灯時の動作点に対応する光出力レベルを下げることができ、その光出力レベルと調光下限の光出力レベルとの差を縮めることができる。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の放電灯点灯装置では、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を何回も放電灯に印加することになるため、放電灯（フィラメント）の劣化が進むという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯に印加することなく、仮に始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる放電灯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】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、スイッチング素子により構成されるインバータと、このインバータに直流電力を供給する直流電源と、前記インバータの出力に放電灯とともに接続されることにより、前記放電灯の消灯状態または点灯状態でそれぞれ無負荷共振特性または負荷共振特性に自動的に変化する共振特性を持ち、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作と連動して前記直流電源からの直流電力を高周波電力に変換し、この高周波電力を前記放電灯に供給する共振回路部とを備える放電灯点灯装置であって、前記放電灯の調光状態を設定する調光設定手段と、前記放電灯の始動時において、前記共振回路部の共振特性のＱ値が、前記放電灯の定格点灯時における前記共振回路部の共振特性のＱ値よりも大きくなり、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振特性による無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも前記放電灯の始動電圧に対応する周波数になる一方、前記放電灯の始動点灯時において、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記放電灯の調光下限の光出力レベルに対応する動作点の周波数に合うように、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する共振特性設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成では、始動時において、共振回路部の共振特性のＱ値が、定格点灯時におけるそれよりも大きくなるように、始動時における共振回路部の共振特性が設定されるので、始動点灯時における動作点の周波数が、調光下限の光出力レベルに対応する周波数に合うように、始動点灯時における放電灯の光出力レベルを下げることができる。これにより、始動時における無負荷共振特性による電圧レベルが従来のそれと比べて低くなっても、始動時における動作点の周波数が、無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも放電灯の始動電圧に対応する周波数になるように、始動時における共振回路部の共振特性が設定されるので、仮に始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができる。さらに、始動点灯時において、動作点の周波数が、放電灯の調光下限の光出力レベルに対応する動作点の周波数に合うように、始動時における共振回路部の共振特性が設定されるので、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、スイッチング素子により構成されるインバータと、このインバータに直流電力を供給する直流電源と、前記インバータの出力に放電灯とともに接続されることにより、前記放電灯の消灯状態または点灯状態でそれぞれ無負荷共振特性または負荷共振特性に自動的に変化する共振特性を持ち、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作と連動して前記直流電源からの直流電力を高周波電力に変換し、この高周波電力を前記放電灯に供給する共振回路部とを備える放電灯点灯装置であって、前記放電灯の調光状態を設定する調光設定手段と、前記放電灯の始動時において、前記共振回路部の共振特性のＱ値が、前記放電灯の定格点灯時における前記共振回路部の共振特性のＱ値よりも大きくなり、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振特性による無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも前記放電灯の始動電圧に対応する周波数になる一方、前記放電灯の始動点灯時において、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記調光設定手段により設定される調光状態の光出力レベルに対応する動作点の周波数またはこれよりも高い周波数になるように、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定する共振特性設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、始動時において、共振回路部の共振特性のＱ値が、定格点灯時におけるそれよりも大きくなるように、始動時における共振回路部の共振特性を設定されるので、始動点灯時における動作点の周波数が、調光設定手段により設定される調光状態の光出力レベルに対応する周波数またはこれよりも高い周波数に合うように、始動点灯時における放電灯の光出力レベルを下げることができる。これにより、始動時における無負荷共振特性による電圧レベルが従来のそれと比べて低くなっても、始動時における動作点の周波数が、無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数、および低くとも放電灯の始動電圧に対応する周波数になるように、始動時における共振回路部の共振特性が設定されるので、仮に始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができる。さらに、始動点灯時において、動作点の周波数が、調光設定手段により設定される調光状態の光出力レベルに対応する動作点の周波数またはこれよりも高い周波数になるように、始動時における共振回路部の共振特性が設定されるので、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、前記共振特性設定手段は、前記直流電源の出力電圧および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定することを特徴とする。この構成でも、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯に印加することなく、仮に始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯の始動時に、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数が、前記無負荷共振周波数よりも高い予熱用動作周波数側からその無負荷共振周波数側にスイープするように、前記インバータのスイッチング素子のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号をそのスイッチング素子に出力することを特徴とする。この構成では、過度なストレスをかけることなく、必要最小限の始動電圧で、放電灯を始動点灯させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、前記インバータは、前記直流電源の両出力端子間に前記スイッチング素子を一対直列に接続するハーフブリッジ回路により構成され、前記共振特性設定手段は、前記ハーフブリッジ回路の各スイッチング素子のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号のオン・デューティ比を設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定することを特徴とする。この構成では、直流電源の出力電圧を制御する必要がなく、インバータの制御だけで済むので、直流電源の制御構成が簡単になり、また、昇降圧チョッパなどで直流電源を構成する必要がないので、コスト低減が可能となる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、前記インバータは、前記直流電源の正極性出力端子および負極性出力端子間に、前記スイッチング素子として、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子をそれぞれ直列に接続するとともに第３スイッチング素子および第４スイッチング素子をそれぞれ直列に接続するフルブリッジ回路により構成され、前記共振特性設定手段は、前記第１スイッチング素子および前記第４スイッチング素子のオンタイミングの位相シフト量と前記第２スイッチング素子および前記第３スイッチング素子のオンタイミングの位相シフト量とを設定することにより、前記始動時における前記共振回路部の共振特性を設定することを特徴とする。この構成では、位相シフト量により放電灯を流れる電流（ランプ電流）の振幅を制御することにより、ランプ電流の波形が歪まないので、ノイズ対策が容易となる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯の始動時、始動点灯時およびこの始動点灯後における前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数を、前記無負荷共振周波数より高くその無負荷共振周波数近傍の周波数に維持し、前記放電灯の始動点灯後、前記放電灯の光出力が、前記調光設定手段により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、前記直流電源の出力電圧および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整することにより前記放電灯の調光をすることを特徴とする。この構成では、定格電力が異なる放電灯に対して、同様のランプ電流を流すことができる。特に定格電流がほぼ等しい放電灯を、ほぼ等しい調光状態で点灯することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯を流れる電流、前記放電灯に供給される電力および前記スイッチング素子のスイッチング電流のいずれか一つを検出して検出信号を出力する検出手段と、前記調光設定手段により設定される調光状態に応じて変化する信号と前記検出信号との誤差を増幅して誤差信号を出力する誤差増幅手段とを備え、前記誤差増幅手段により出力される誤差信号に応じて、前記インバータおよび前記共振回路部の動作点の周波数、および前記インバータのスイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整して前記放電灯の調光をすることを特徴とする。この構成では、定格電力が異なる放電灯に対して、同様のランプ電流を流すことができる。特に定格電流がほぼ等しい放電灯を、ほぼ等しい調光状態で点灯することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯に印加することなく、仮に始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯の始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施形態１）
図１は本発明による実施形態１の放電灯点灯装置の構成図、図２は同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【００２３】
本実施形態１の放電灯点灯装置は、始動電圧および調光下限レベルが既知の放電灯ＦＬを調光する調光機能を有するものであり、図１に示すように、インバータ１と、直流電源２と、共振回路部３と、調光器４と、制御回路部５とを備えている。ここで、放電灯ＦＬは、定格出力が例えば４２Ｗであり、始動電圧が高い例えば約５５０Ｖであり、調光下限レベルが例えば定格出力の３０％以下の所定レベルであるとする。
【００２４】
インバータ１は、直流電源２の正極性出力端子および負極性出力端子間に、一対のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をそれぞれ直列に接続するハーフブリッジ回路により構成されている。図１の例では、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２は、いずれも逆並列接続の寄生ダイオードを有するＭＯＳ型ＦＥＴになっているが、バイポーラ型トランジスタおよびこれに逆並列接続されるダイオードによりなる構成でもよい。なお、Ｃ１は直流カット用のコンデンサである。
【００２５】
直流電源２は、インバータ１に直流電力を供給するものであり、本実施形態１では、制御回路部５からの制御信号に従って、出力電圧のレベル調整をする構成になっている。なお、このような構成は、例えば、昇降圧チョッパまたは昇圧チョッパなどにより実現可能である。
【００２６】
共振回路部３は、インバータ１の出力に放電灯ＦＬとともに接続されることにより、放電灯ＦＬの消灯状態または点灯状態でそれぞれ無負荷共振特性または負荷共振特性に自動的に変化する共振特性を持ち、インバータ１の各スイッチング素子のオン，オフ動作と連動して直流電源２からの直流電力を高周波電力に変換し、この高周波電力を放電灯ＦＬに供給するものである。図１の例では、コンデンサＣ１を介してスイッチング素子Ｑ１２の両端に直列に接続されるインダクタＬ３およびコンデンサＣ３により構成され、このコンデンサＣ３の両端側に放電灯ＦＬの両フィラメントが介設されるようになっている。
【００２７】
調光器４は、放電灯の調光状態を設定するものであり、例えば、利用者による操作入力に応じて調光信号を出力するように構成される。
【００２８】
制御回路部５は、例えばＰＷＭ−ＩＣなどにより構成され、本放電灯点灯装置１全般の制御を実行するものであり、インバータ制御機能５ａおよび直流電源出力制御機能５ｂなどの各種機能を有している。インバータ制御機能５ａは、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに、スイッチング周波数可変の高周波の制御信号を出力して、それらスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン，オフ制御を実行するものである。
【００２９】
直流電源出力制御機能５ｂは、直流電源２に制御信号を出力して、直流電源２の出力電圧のレベル切換制御を実行するものである。ここで、本実施形態１の特徴として、直流電源出力制御機能５ｂは、共振特性設定手段として動作するように構成される。
【００３０】
この共振特性設定手段は、図２に示すように、放電灯ＦＬの予熱時、および放電灯ＦＬの定格点灯時を含む始動点灯後において、従来と同様に、直流電源２の出力電圧Ｖdcを４１０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号を、直流電源２に出力することにより、共振回路部３の共振特性を従来と同様の共振特性Ａに設定する。これにより、例えば放電灯ＦＬの始動時に、制御回路部５がスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに予熱用の制御信号を出力することにより、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が予熱用動作周波数ｆpre に応じた動作点Ａ１０でオン，オフ動作をし、このオン，オフ動作と連動する共振回路部３から放電灯ＦＬの両フィラメントに、これらの予熱をするための電力が供給されることになる。なお、図２において、Ａ１，Ｂ１は無負荷共振特性、Ａ２，Ｂ２は負荷共振特性である。
【００３１】
また、共振特性設定手段は、放電灯ＦＬの始動時において、共振回路部３の共振特性ＢのＱ値が、予熱時や、始動点灯後の定格点灯時などにおける上記共振特性ＡのＱ値よりも大きくなるように、始動時における共振回路部３の共振特性を設定する。また、その共振特性Ｂは、始動時において、インバータ１および共振回路部３の動作点Ｂ１１の始動用動作周波数ｆstr が、無負荷共振特性による無負荷共振周波数ｆ0 より高くその無負荷共振周波数ｆ0 近傍の周波数、および低くとも放電灯ＦＬの始動電圧に対応する周波数になるように、設定される。図２の例では、放電灯ＦＬの始動電圧に対応する周波数になるように設定されている。さらに、その共振特性Ｂは、放電灯ＦＬの始動点灯時において、インバータ１および共振回路部３の動作点の始動用動作周波数ｆstr が、放電灯ＦＬの調光下限の光出力レベルに対応する動作点Ｂ２０の周波数に合うように、設定される。これら一連の設定は、直流電源２の出力電圧Ｖdcを８０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号を、直流電源２に出力することにより、一括で行われる。
【００３２】
なお、放電灯ＦＬの始動点灯後においては、直流電源２の出力電圧Ｖdcを４１０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号が直流電源２に出力されることにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ａに再度設定されることになるが、このとき、制御回路部５のインバータ制御機能５ａは、放電灯ＦＬの光出力が、調光器４により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数（動作周波数）を制御する制御信号を出力することにより、放電灯ＦＬの調光（全点灯含む）をする。図２の例では、調光による光出力範囲は、ｆstr (=ｆDmin)〜fDmax内の動作周波数に応じた負荷共振特性Ａ２に対応する範囲となる。
【００３３】
次に、本実施形態１の特徴となる動作について説明する。予熱時には、直流電源２の出力電圧Ｖdcを４１０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号が、制御回路部５から直流電源２に出力されるとともに、制御回路部５からスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに予熱用の制御信号が出力される。これにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ａに設定され、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が予熱用動作周波数ｆpre でオン，オフ動作をし、そのオン，オフ動作と連動する共振回路部３から放電灯ＦＬの両フィラメントに、これらの予熱をするための電力が供給される。
【００３４】
この後の放電灯ＦＬの始動時には、直流電源２の出力電圧Ｖdcを８０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号が、制御回路部５から直流電源２に出力されるとともに、制御回路部５からスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに始動用の制御信号が出力される。これにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ｂに設定され、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が始動用動作周波数ｆstr でオン，オフ動作をし、そのオン，オフ動作と連動する共振回路部３から放電灯ＦＬに、始動電圧が印加する。
【００３５】
この後の放電灯ＦＬの始動点灯時には、無負荷共振特性Ｂ１が自動的に負荷共振特性Ｂ２に変化するが、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が引き続き始動用動作周波数ｆstr でオン，オフ動作をすることにより、放電灯ＦＬは調光下限の光出力レベル（動作点Ｂ２０のレベル）で始動点灯に至ることになる。
【００３６】
この始動点灯後には、直流電源２の出力電圧Ｖdcを４１０Ｖ程度の電圧に切り替える制御信号が、制御回路部５から直流電源２に出力されるとともに、制御回路部５からスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに、調光器４により設定される調光状態に応じた制御信号が出力される。これにより、放電灯ＦＬは、調光器４により設定される調光状態で点灯することになる。例えば、調光器４により調光下限の調光状態に設定されているとすれば、動作点はＢ２０からＡ２０に切り替わる。
【００３７】
以上、本実施形態１によれば、始動時において、共振回路部３の共振特性ＢのＱ値が、定格点灯時等におけるそれよりも大きくなるように、始動時における共振回路部３の共振特性が設定されるので、始動点灯時における動作点Ｂ１１の周波数ｆstr が、調光下限の光出力レベルに対応する周波数に合うように、始動点灯時における放電灯ＦＬの光出力レベルを下げることができる。これにより、始動時における無負荷共振特性Ｂ１による電圧レベルが従来のそれと比べて低くなっても、始動時における動作点の周波数ｆstr を、無負荷共振周波数ｆ0 より高くその無負荷共振周波数ｆ0 近傍の周波数、および放電灯ＦＬの始動電圧に対応する周波数になるように、始動時における共振回路部３の共振特性が設定されるので、始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができる。さらに、始動点灯時において、動作点の周波数ｆstr が、放電灯ＦＬの調光下限の光出力レベルに対応する動作点Ｂ２０の周波数に合うように、始動時における共振回路部３の共振特性が設定されるので、放電灯ＦＬの始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００３８】
なお、実施形態１の変形例として、インダクタＬ３を１次巻線とする一対の２次巻線をさらに備え、これら一対の２次巻線に放電灯ＦＬの両フィラメントをそれぞれ接続することにより、予熱を行う構成にしてもよい。あるいは、２次巻線からコンデンサを介してフィラメントを予熱する構成でもよい。
【００３９】
また、実施形態１（および後述する各実施形態）の変形例として、放電灯ＦＬの始動時に、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数が、無負荷共振周波数ｆ0 よりも高い予熱用動作周波数ｆpre 側からその無負荷共振周波数ｆ0 側にスイープするように、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号をスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲートに出力する構成にしてもよい。この構成では、過度なストレスをかけることなく、必要最小限の始動電圧で、放電灯ＦＬを始動点灯させることができる。また、周囲温度が変動したり、放電灯ＦＬの始動電圧がばらついたりしても、放電灯ＦＬを確実に始動点灯させることができ、この場合も、放電灯ＦＬの始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００４０】
（実施形態２）
図３は本発明による実施形態２の放電灯点灯装置の構成図である。
【００４１】
本実施形態２の放電灯点灯装置は、実施形態１の直流電源２の一具体例として、図３に示すように、ダイオードブリッジＤＢと、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２、ダイオードＤ２１，Ｄ２２およびインダクタＬ２により構成される昇降圧チョッパと、平滑コンデンサＣ２とを備えている。
【００４２】
また、本実施形態２の制御回路部５は、インバータ１用の制御回路部５１と、昇降圧チョッパの直流電源２用の制御回路部５２とにより構成され、それら制御回路部５１および制御回路部５２に、それぞれ図示しないインバータ制御機能５ａおよび直流電源出力制御機能５ｂを具備している。なお、制御回路部５１および制御回路部５２は、例えばＰＷＭ−ＩＣなどにより構成される。
【００４３】
そして、本実施形態２の制御回路部５２に具備される直流電源出力制御機能５ｂは、放電灯ＦＬの予熱時、および放電灯ＦＬの定格点灯時を含む始動点灯後における動作は実施形態１と同様であるが、放電灯ＦＬの始動時における動作が実施形態１と相違する共振特性設定手段として動作するように構成される。
【００４４】
この共振特性設定手段は、放電灯ＦＬの始動時において、共振回路部３の共振特性ＢのＱ値が、予熱時や、始動点灯後の定格点灯時などにおける共振特性ＡのＱ値よりも大きくなるように、始動時における共振回路部３の共振特性を設定する。また、その共振特性Ｂは、始動時において、インバータ１および共振回路部３の動作点Ｂ１１の始動用動作周波数ｆstr が、無負荷共振周波数ｆ0 より高くその無負荷共振周波数ｆ0 近傍の周波数、および低くとも放電灯ＦＬの始動電圧に対応する周波数になるように、設定される。本実施形態２の特徴として、さらにその共振特性Ｂは、放電灯ＦＬの始動点灯時において、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数が、調光器４により設定される調光状態の光出力レベルに対応する動作点の周波数に合うようにまたはそれよりも高い周波数になるように、設定される。これら一連の設定は、直流電源２の出力電圧Ｖdcを所定の電圧に切り替える制御信号を、直流電源２に出力することにより、一括で行われる。つまり、実施形態１では、直流電源２の出力電圧Ｖdcを固定的に一例としての８０Ｖ程度の電圧に切り替えるのに対して、本実施形態２では、調光器４により設定される調光状態の光出力レベルに応じて、直流電源２の出力電圧Ｖdcを適応的に所定の電圧に切り替えるのである。
【００４５】
なお、制御回路部５２は、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２に対してオン・デューティ制御信号を出力することにより、直流電源２の出力電圧Ｖdcを切り替えて、共振回路部３の共振特性を設定する。共振特性Ａに設定する場合は、交流電源ＡＣのピーク電圧よりも高い４１０Ｖ程度の電圧に切り替えられ、共振特性Ｂに設定する場合は、交流電源ＡＣのピーク電圧よりも低い所定の電圧に切り替えられる。
【００４６】
次に、本実施形態２の特徴となる動作について説明する。放電灯ＦＬの始動時には、直流電源２の出力電圧Ｖdcを所定の電圧に切り替える制御信号が、制御回路部５２から直流電源２に出力されるとともに、制御回路部５１からスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の各ゲートに始動用の制御信号が出力される。これにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ｂに設定され、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が始動用動作周波数ｆstr でオン，オフ動作をし、放電灯ＦＬに始動電圧が印加する。
【００４７】
この後の放電灯ＦＬの始動点灯時には、無負荷共振特性Ｂ１が自動的に負荷共振特性Ｂ２に変化するが、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が引き続き始動用動作周波数ｆstr でオン，オフ動作をすることにより、放電灯ＦＬは、調光器４により設定される調光状態の光出力レベルで始動点灯に至ることになる。
【００４８】
以上、本実施形態２によれば、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯ＦＬに印加することなく、始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯ＦＬの始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。しかも、始動点灯時に放電灯ＦＬが、調光器４により設定される調光状態の光出力レベルで始動点灯に至ることにより、瞬間的に照度が変化する回数を低減することができる。
【００４９】
（実施形態３）
図４は本発明による実施形態３の放電灯点灯装置の構成図、図５，図６は同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【００５０】
本実施形態３の放電灯点灯装置は、実施形態１，２との相違点として、図４に示すように、ダイオードブリッジＤＢと、スイッチング素子Ｑ２２、ダイオードＤ２２およびインダクタＬ２により構成される昇圧チョッパと、平滑コンデンサＣ２とを含む直流電源２を備え、共振特性設定手段が、直流電源２の出力電圧Ｖdcを設定する代わりに、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティを設定することにより、始動時等における共振回路部３の共振特性を共振特性Ｂに設定することを特徴とする。
【００５１】
直流電源２は、常に一定の電圧Ｖdcを出力するように構成され、交流電源ＡＣが１００Ｖである場合には約１４１Ｖ以上の電圧Ｖdcを出力し、交流電源ＡＣが２００Ｖである場合には約２８２Ｖ以上の電圧Ｖdcを出力することになる。
【００５２】
本実施形態３の共振特性設定手段は、制御回路部５２ではなく制御回路部５１に設けられ、制御回路部５１のインバータ制御機能５ａは共振特性設定手段としても動作する。このため、制御回路部５１にはディーティ比設定回路が含まれる。
【００５３】
ここで、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティ比が等しい場合は、コンデンサＣ１の電圧がゼロとなり、インバータ１の高周波電力は全て共振回路部３に供給されるため、図５の“Ａ”に示すように出力（ランプ電力）が最大となる。一方、スイッチング素子Ｑ１１のオン期間がスイッチング素子Ｑ１２のそれよりも大きい場合、あるいはスイッチング素子Ｑ１２のオン期間がスイッチング素子Ｑ１１のそれよりも大きい場合は、双方のオン期間の差に応じてコンデンサＣ１に直流電力が蓄電される。このため、放電灯ＦＬおよび共振回路部３を含む負荷共振回路部に、平滑コンデンサＣ２の電圧ＶdcからコンデンサＣ１の電圧を差し引いた電圧に相当する電圧の高周波交流電圧が印加するので、上記双方のオン期間の差が大きいほど、図５に示すように出力が一層低下する。
【００５４】
この図５の特性に着目して、本実施形態３の共振特性設定手段は、インバータ１の各スイッチング素子のオン，オフ動作を制御する始動用制御信号のオン・デューティ比を設定することにより、始動時における共振回路部３の共振特性を共振特性Ｂに設定するように構成される。
【００５５】
次に、本実施形態３の特徴となる動作について説明する。予熱時には、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティを５０％に設定することにより、共振回路部３の共振特性が、実施形態１，２と同様に共振特性Ａに設定される（図５，図６参照）。ただし、図６は実施形態１に対応する動作説明図になっている。
【００５６】
始動時及び始動点灯時には、インバータ１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン・デューティをアンバランスな値に設定することにより、共振回路部３の共振特性が、実施形態１，２と同様に共振特性Ｂに設定される。始動点灯後には、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティを５０％に設定することにより、共振回路部３の共振特性が、実施形態１，２と同様に共振特性Ａに設定される。
【００５７】
つまり、共振回路部３は、予熱時および始動点灯後には、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティを５０％に設定することにより、共振特性Ａに設定され、始動時および始動点灯時には、インバータ１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン・デューティをアンバランスな値（例えばそれぞれを１０％，９０％）に設定することにより、共振特性Ｂに設定される。
【００５８】
以上、本実施形態３によれば、実施形態１，２と同様に、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯ＦＬに印加することなく、始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯ＦＬの始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００５９】
また、直流電源２の出力電圧Ｖdcを常に一定とすることができるので、直流電源２用の制御回路部５２の構成が簡単になり、直流電源２にかかる費用を下げることができる。
【００６０】
なお、実施形態３の変形例として、共振特性設定手段が、直流電源２の出力電圧およびインバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティの双方を設定することにより、始動時等における共振回路部３の共振特性を設定する構成でも、実施形態３と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
（実施形態４）
図７は本発明による実施形態４の放電灯点灯装置の構成図、図８，図９は同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【００６２】
本実施形態４の放電灯点灯装置は、実施形態１，２との相違点として、図７に示すように、直流電源２の正極性出力端子および負極性出力端子間に、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をそれぞれ直列に接続するとともにスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４をそれぞれ直列に接続するフルブリッジ回路により構成されるインバータ１を備え、それらスイッチング素子の位相シフト制御によりインバータ１および共振回路部３の出力を制御して、始動時等における共振回路部３の共振特性を共振特性Ｂに設定する共振特性設定手段を有していることを特徴とする。
【００６３】
また、図７において、直流電源２は、フィルタ回路２１と、全波整流用の整流回路２２と、力率改善用のチョッパ回路２３と、平滑コンデンサＣ２とにより構成され、インバータ１に一定電圧Ｖdcの直流電力を供給するようになっている。
【００６４】
負荷回路部３は、インバータ１のコンデンサＣ１を介して、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続点とスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の接続点との間に直列に接続されるインダクタＬ３およびコンデンサＣ３により構成され、コンデンサＣ３の両端側に放電灯ＦＬの両フィラメントが介設されるようになっている。
【００６５】
本実施形態４の共振特性設定手段は制御回路部５１に設けられ、制御回路部５１のインバータ制御機能５ａは、その共振特性設定手段としても動作するようになっている。インバータ制御機能５ａは、発振制御回路５１０と、これにより設定される周波数で動作する例えば無安定マルチバイブレータなどの発振回路５１１と、この出力を基に交互にオン，オフする相補信号を生成する相補信号生成回路５１２と、この一方および他方の出力を基にそれぞれスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２およびＱ１３，Ｑ１４を駆動する制御信号を出力するドライバ回路５１３，５１４と、共振特性設定手段としての位相シフト回路５１５とにより構成されている。
【００６６】
その共振特性設定手段は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４のオンタイミングの位相シフト量とスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のオンタイミングの位相シフト量とを設定することにより、始動時および始動点灯時における共振回路部３の共振特性を共振特性Ｂに設定するように動作する。
【００６７】
ここで、予熱時および始動点灯後には、図８（ａ）に示すように、共振特性設定手段による位相シフト量はゼロとなり、インバータ制御機能５ａにより、インバータ１の各スイッチング素子は従来と同様にオン，オフする。具体的には、スイッチング素子Ｑ１１と相補的にオン，オフするスイッチング素子Ｑ１２はスイッチング素子Ｑ１３と同じタイミングでオン，オフし、スイッチング素子Ｑ１３と相補的にオン，オフするスイッチング素子Ｑ１４はスイッチング素子Ｑ１１と同じタイミングでオン，オフする。そして、相補信号生成回路５１２によるデューティ比が例えば一定の５０％であれば、インバータ１の各スイッチング素子はデューティ比５０％でオン，オフする。この場合、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４のオン時には、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続点側が正となる電圧が負荷回路部３および放電灯ＦＬに印加し、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のオン時には、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の接続点側が正となる電圧が負荷回路部３および放電灯ＦＬに印加するので、負荷回路部３および放電灯ＦＬには、±Ｖdcの高周波の矩形波電圧が印加することになる。
【００６８】
一方、始動時および始動点灯時には、図８（ｂ）に示すように、共振特性設定手段により位相シフト量が所定量に設定される。例えば、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４のオンタイミングを所定量位相シフトすれば、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のオンタイミングも同様に所定量位相シフトする。このように所定量位相シフトすると、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１３がオンになる期間が発生し、この期間では、負荷回路部３および放電灯ＦＬが直流電源２から切り離されることになるので、負荷回路部３および放電灯ＦＬに矩形波電圧が印加しなくなる。同様に、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１４がオンになる期間が発生し、この期間も、負荷回路部３および放電灯ＦＬに矩形波電圧が印加しなくなる。したがって、図９に示すように、位相シフト量を多くするほど、放電灯ＦＬへの出力がより上昇し、位相シフト量を少なくするほど、放電灯ＦＬへの出力がより下降することになる。
【００６９】
つまり、インバータ制御機能５ａは、予熱時および始動点灯後には、図８（ａ）に示すように、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４とスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３とを交互にオン，オフする制御信号をそれら各スイッチング素子のゲートに出力する一方、始動時および始動点灯時には、共振特性設定手段と協調して、図８（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４のオンタイミングの位相シフト量とスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のオンタイミングの位相シフト量とを調整した制御信号をそれら各スイッチング素子のゲートに出力するのである。
【００７０】
以上、本実施形態４によれば、実施形態１，２と同様に、始動時に、徐々に高くなるパルス状電圧を放電灯ＦＬに印加することなく、始動電圧の高い放電灯であってもこれを始動点灯することができるとともに、放電灯ＦＬの始動点灯後における閃光ノイズの発生を抑制することができ、閃光ノイズによる利用者に対する不快感を低減することができる。
【００７１】
また、ハーフブリッジ回路構成のインバータを備える構成では、オン・デューティ比を５０％からずらすと、図１０に示すように、放電灯ＦＬを流れる電流（ランプ電流）ＩFLが歪むため、高次のノイズに対する設計が必要となる。これに対して、本実施形態４によれば、図８（ｂ）に示すように、位相シフト量でランプ電流ＩFLの振幅を制御することにより、ランプ電流の波形が歪まないので、ノイズ対策が容易となる。
【００７２】
（実施形態５）
図１１，図１２は本発明による実施形態５の放電灯点灯装置の動作説明図である。
【００７３】
本実施形態５の放電灯点灯装置は、例えば図３の回路と同様に構成され、放電灯ＦＬの始動時、始動点灯時およびこの始動点灯後におけるインバータ１および共振回路部３の動作点の周波数を、無負荷共振周波数ｆ0 より高くその無負荷共振周波数ｆ0 近傍の周波数に維持し、放電灯ＦＬの始動点灯後、放電灯ＦＬの光出力が、調光器４により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、直流電源２の出力電圧Ｖdcを調整することにより放電灯ＦＬの調光をすることを特徴とする。
【００７４】
予熱時には、図１１に示すように、共振特性設定手段が直流電源２の出力電圧Ｖdcを４１０Ｖ程度の電圧に設定することにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ａに設定される。またこのとき、インバータ１の各スイッチング素子は予熱用動作周波数ｆpre で動作する。始動時および始動点灯時には、共振特性設定手段が直流電源２の出力電圧Ｖdcを８０Ｖ程度の電圧に設定することにより、共振回路部３の共振特性が共振特性Ｂに設定される。またこのとき、インバータ１の各スイッチング素子は、無負荷共振周波数ｆ0 近傍の始動用動作周波数ｆstr で動作する。ここまでは実施形態２と同様である。
【００７５】
そして、本実施形態５では、始動点灯後においても、無負荷共振周波数ｆ0 近傍の始動用動作周波数ｆstr が調光用動作周波数として維持され、放電灯ＦＬの調光時には、放電灯ＦＬの光出力が、調光器４により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、直流電源２の出力電圧Ｖdcが調整される。
【００７６】
このように、調光をするために直流電源２の出力電圧Ｖdcを調整する構成では、定格電力の異なる放電灯を点灯する場合に有効である。例えば、図１２に示すように、放電灯ＦＬ１，ＦＬ２の定格電力が異なる場合、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数が無負荷共振周波数ｆ0 近傍の周波数に維持されているため、ランプ電圧−ランプ電流の特性線が垂直となる。これは、以下の（数１）に示すように、ランプ電流ＩFLが放電灯の等価抵抗によらず、インダクタＬ３と直流電源２の出力電圧Ｖdcのみによって決定されるからである。なお、上記動作点の周波数が無負荷共振周波数ｆ0 近傍になければ、点線の特性線のように垂直とならない。
【００７７】
【数１】
2005302429.tif 000003
【００７８】
ここで、Ｒは放電灯の等価抵抗値、ＬはインダクタＬ３のインダクタンス値、ＣはコンデンサＣ３の容量値である。
【００７９】
以上、本実施形態５によれば、定格電力が異なる放電灯に対して、同じ調光信号で同様のランプ電流を流すことができる。特に定格電流がほぼ等しい放電灯を、ほぼ等しい調光状態で点灯することができる。
【００８０】
なお、実施形態５の変形例として、放電灯ＦＬの始動点灯後、放電灯ＦＬの光出力が、調光器４により設定される調光状態に対応する光出力レベルになるように、直流電源２の出力電圧Ｖdcおよびインバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整することにより放電灯ＦＬの調光をする構成でもよい。
【００８１】
（実施形態６）
図１３は本発明による実施形態６の放電灯点灯装置の構成図である。
【００８２】
本実施形態６の放電灯点灯装置は、例えば、実施形態１との相違点として、図１３に示すように、出力電圧が一定の直流電源２と、電流検出回路部５３、帰還制御回路部５４および制御回路部５１により構成され、インバータ１の各スイッチング素子の駆動制御のみを行う制御回路部５とを備えている。また、放電灯ＦＬは、共振回路部３のコンデンサＣ３０を介してコンデンサＣ３に接続されている。
【００８３】
電流検出回路部５３は、放電灯ＦＬを流れる電流（ランプ電流）を検出して検出信号としてのランプ電流信号を出力するものである。
【００８４】
帰還制御回路部５４は、演算増幅器５４１と、抵抗Ｒ５４１ａ〜Ｒ５４１ｃと、コンデンサＣ５４１とにより構成され、調光器４により設定される調光状態に応じて変化する基準電圧Ｖref の電圧信号と上記ランプ電流信号との誤差を増幅して誤差信号を出力するものである。図１３の例では、ランプ電流信号は、抵抗Ｒ５４１ｂを介して演算増幅器５４１の反転入力端子に入力し、基準電圧Ｖref の電圧信号は、抵抗Ｒ５４１ｃを介して演算増幅器５４１の非反転入力端子に入力するようになっている。演算増幅器５４１のゲインは、抵抗Ｒ５４１ａ，Ｒ５４１ｂおよびコンデンサＣ５４１の比例積分ゲインで決定される。また、コンデンサＣ５４１および抵抗Ｒ５４１ａはカットオフ周波数を決定しており、低周波のリップルを低減する。
【００８５】
本実施形態６の制御回路部５１は、インバータ制御機能５ａ（図示せず）を有し、このインバータ制御機能５ａは、共振特性設定手段（図示せず）としても動作するように構成される。本実施形態６では、例えば、インバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティを設定することにより、共振回路部３の共振特性が設定される。
【００８６】
また、制御回路部５１のインバータ制御機能５ａは、帰還制御回路部５４により出力される誤差信号に応じて、インバータ１および共振回路部３の動作点の周波数、およびインバータ１の各スイッチング素子のオン・デューティの少なくとも一方を調整して放電灯ＦＬの調光をする。つまり、帰還制御回路部５４の出力がマイナスとなり、調光器４により設定される調光状態のレベルを上回るランプ電流が流れている場合には、上記動作点の周波数を上昇させることにより、調光器４により設定される調光状態のレベルに相当するランプ電流が流れるように調光制御をする。また、帰還制御回路部５４の出力がプラスとなり、調光器４により設定される調光状態のレベルを下回るランプ電流が流れている場合には、上記動作点の周波数を下降させることにより、調光器４により設定される調光状態のレベルに相当するランプ電流が流れるように調光制御をする。
【００８７】
以上、本実施形態６によれば、定格電力が異なる放電灯に対して、同じ調光信号で同様のランプ電流を流すことができる。特に定格電流がほぼ等しい放電灯を、ほぼ等しい調光状態で点灯することができる。また、放電灯ＦＬの始動点灯後の動作周波数が調光信号に応じて変わるので、その特性を利用した予熱設計や制御電源の設計を行える。
【００８８】
なお、実施形態６では、放電灯ＦＬを流れる電流を検出する構成になっているが、放電灯ＦＬを流れる電流、放電灯ＦＬに供給される電力およびインバータ１のスイッチング素子のスイッチング電流のいずれか一つを検出する構成でもよい。この構成でも、実施形態６と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による実施形態１の放電灯点灯装置の構成図である。
【図２】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図３】本発明による実施形態２の放電灯点灯装置の構成図である。
【図４】本発明による実施形態３の放電灯点灯装置の構成図である。
【図５】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図６】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図７】本発明による実施形態４の放電灯点灯装置の構成図である。
【図８】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図９】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図１０】同放電灯点灯装置の効果の説明図である。
【図１１】本発明による実施形態５の放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図１２】同放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図１３】本発明による実施形態６の放電灯点灯装置の構成図である。
【図１４】放電灯点灯装置に装着される放電灯の始動電圧が低い場合の従来の放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図１５】放電灯点灯装置に装着される放電灯の始動電圧が高い場合の従来の放電灯点灯装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
ＦＬ  放電灯
１  インバータ
２  直流電源
３  共振回路部
４  調光器
５  制御回路部
５ａ  インバータ制御機能
５ｂ  直流電源出力制御機能
【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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