(57)【要約】  【課題】電極の損耗を抑制するとともに寿命が進んだ放電ランプも確実に点灯できる放電灯点灯装置および照明装置を提供する。  【解決手段】昇圧チョッパ回路12は、電源投入後は段階的に高い電圧値の電圧となり３段階で電圧値の出力をする。極性反転レギュレータ回路15は、矩形波電圧を高圧放電ランプＬに印加する。イグナイタ回路16は、昇圧チョッパ回路12の出力電圧に対応して高圧放電ランプＬに始動用のパルス電圧を印加する。このパルス電圧は、昇圧チョッパ回路12の出力電圧に対応するため、パルス電圧は電源投入後順次高い電圧になる。始動電圧値の低いパルス電圧で始動する高圧放電ランプＬの場合には、低いパルス電圧で始動することにより電極の損耗を抑制する。寿命が進み始動電圧値が高いパルス電圧で始動する場合にはパルス電圧の電圧値が増加することにより、確実に高圧放電ランプＬを始動できる。  【選択図】図１
2005123131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる電圧値で出力可能な電源手段と；
この電源手段の電圧を変換して電極を有する放電ランプを点灯させる放電灯点灯手段と；
少なくとも電源手段を介した電力を電源とし放電ランプの始動時に放電ランプを始動させるイグナイタ手段と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
電源手段は、電源投入時には所定の電圧値で出力し、この所定の電圧値で出力した後この所定の電圧値より高い電圧値で出力する
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】
電源手段は、イグナイタ手段が動作時には電圧値を変化する
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】
放電ランプを点灯させる請求項１ないし３いずれか記載の放電灯点灯装置と；
放電ランプが装着される器具本体と；
を具備した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、始動時にイグナイタ手段により放電ランプを始動させる放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高圧放電ランプを始動させる際には、始動時にパルス電圧を重畳させて放電ランプを始動させている。また、高圧放電ランプは電極を有しており、高圧放電ランプが寿命が進み電極が損耗すると始動電圧が高くなり、始動の際のパルス電圧の電圧値を高くしなければ高圧放電ランプは点灯しない。一方、始動の際のパルス電圧の電圧値を高くすると、電極の損耗が大きくなる。
【０００３】
そこで、たとえばイグナイタ手段を２つ設け、一つのイグナイタ手段は高圧放電ランプが始動する際にパルス電圧を発生するように動作させ、他の一つは高圧放電ランプが瞬時再始動する際に始動の際に発生するパルスより高い電圧値のパルス電圧を発生させるようにしている。
【０００４】
このようにして、通常時には一のイグナイタ手段によりパルス電圧を発生させて必要以上に高い電圧値のパルス電圧を発生させないようにし、高い電圧値のパルス電圧が必要な瞬時再始動の際には高い電圧値のパルス電圧を他のイグナイタ手段により発生させている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１１１９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、電極の損耗を抑制するとともに寿命が進んだ放電ランプも確実に点灯できる放電灯点灯装置および照明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】
【０００６】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、複数の異なる電圧値で出力可能な電源手段と；この電源手段の電圧を変換して電極を有する放電ランプを点灯させる放電灯点灯手段と；少なくとも電源手段を介した電力を電源とし放電ランプの始動時に放電ランプを始動させるイグナイタ手段とを具備したもので、イグナイタ手段は電源手段を介した電力を電源としているので、電源手段で電圧値を異ならせることにより、イグナイタ手段は始動の際の電圧値を異ならせることができ、たとえば寿命が進んで始動電圧が高い放電ランプでも確実に始動できるとともに、始動電圧が低い放電ランプは低い始動電圧で始動させることにより放電ランプの電極の損耗も少なくでき、放電ランプの長寿命化を図れる。
【０００７】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、電源手段は、電源投入時には所定の電圧値で出力し、この所定の電圧値で出力した後この所定の電圧値より高い電圧値で出力するもので、始動電圧の低い放電ランプは高い電圧を印加することなく電源投入時の所定の電圧値で始動することにより低い電圧で始動させることができ電極の損耗を少なくし、始動電圧の高い放電ランプは高い電圧値で始動することにより確実に始動できる。
【０００８】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、電源手段は、イグナイタ手段が動作時には電圧値を変化するもので、必要以上長い時間高い電圧を放電ランプに印加しつづけることがないため、放電ランプの電極の損耗を抑制する。
【０００９】
請求項４記載の照明装置は、放電ランプを点灯させる請求項１ないし３いずれか記載の放電灯点灯装置と；放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、イグナイタ手段は電源手段で電圧値を異ならせることにより電圧値を異ならせることができ、始動電圧が高い放電ランプでも確実に始動できるとともに、始動電圧が低い放電ランプは低い始動電圧で始動させて電極の損耗も少なくでき、放電ランプの長寿命化を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、請求項１記載の放電灯点灯装置に加え、始動電圧の低い放電ランプは電源投入時の第１の電圧値で始動することにより低い電圧で始動させ電極の損耗を少なくし、始動電圧の高い放電ランプは第２の電圧値で始動することにより確実に始動できる。
【００１２】
請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、請求項１または２記載の放電灯点灯装置に加え、必要以上長い時間高い電圧を放電ランプに印加しつづけることがないため、放電ランプの電極の損耗を抑制できる。
【００１３】
請求項４記載の照明装置によれば、放電ランプを点灯させる請求項１ないし３いずれか記載の放電灯点灯装置を具備したので、それぞれの効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図２は照明装置の外観を示す正面図で、この図２に示すように、１は照明装置で、この照明装置１は器具本体２を備えている。また、器具本体２は、電源ボックス３を有し、この電源ボックス３の下部には回動自在にランプホルダ４が取り付けられ、このランプホルダ４には内面が反射面で下面に照射開口が形成された反射笠５が装着されている。そして、電源ボックス３内には放電灯点灯装置６が収納され、ランプホルダ４内には放電灯点灯装置６に電気的に接続されたランプソケット７が取り付けられ、このランプソケット７には電極を有する高圧放電ランプＬが取り付けられて、反射笠５内に位置する。
【００１６】
図１は放電灯点灯装置を示す回路図で、この図１に示すように、商用交流電源ｅに整流手段として全波整流するダイオードD1〜D4で形成されたダイオードブリッジ11の入力端子が接続され、このダイオードブリッジ11の出力端子は力率改善用のコンデンサC1に接続されている。
【００１７】
また、このコンデンサC1には、電源手段を構成する力率改善用の昇圧チョッパ回路12が接続され、この昇圧チョッパ回路12は、コンデンサC1にインダクタL1、スイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1および検知素子Z1の直列回路が並列に接続され、電界効果トランジスタQ1および検知素子Z1の直列回路に対して並列にダイオードD5、コンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路が接続されている。そして、電界効果トランジスタQ1のゲートには、チョッパ用制御回路14が接続され、このチョッパ用制御回路14はダイオードブリッジ11の正極、ダイオードD5およびコンデンサC2の接続点、検知素子Z1に接続されている。
【００１８】
さらに、コンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路に対して並列に、放電灯点灯手段としての矩形波電力を供給する極性反転レギュレータ回路15が接続されている。この極性反転レギュレータ回路15は、コンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路に対して並列に、スイッチング素子としての電界効果トランジスタQ2およびダイオードD6の直列回路、および、ダイオードD7およびスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ3の直列回路が並列に接続されている。そして、コンデンサC2およびコンデンサC3の接続点と電界効果トランジスタQ2およびダイオードD6の接続点との間には、検知素子Z2、高圧放電ランプＬ、イグナイタ手段としてのイグナイタ回路16のトランスTrの一次巻線Tr1およびインダクタL3が直列に接続されている。また、トランスTrの一次巻線Tr1およびインダクタL3の接続点とダイオードD7および電界効果トランジスタQ3の接続点との間には、インダクタL4が接続されている。さらに、コンデンサC2およびコンデンサC3の接続点とインダクタL3およびインダクタL4の接続点の間にはコンデンサC4が接続されている。
【００１９】
また、イグナイタ回路16は、トランスTrの二次巻線Tr2にサイリスタQ4およびコンデンサC5が接続されて閉路を構成するとともに、ダイオードブリッジ11の負極に接続されている。さらに、トランスTrの二次巻線Tr2およびコンデンサC5の接続点とトランスTrの一次巻線Tr1およびインダクタL3の接続点との間には、抵抗R1が接続されている。このイグナイタ回路16によるパルス電圧は、昇圧チョッパ回路12のコンデンサC2およびコンデンサC3の両端の電圧ＶDCと、トランスTrの一次巻線Tr1および二次巻線Tr2の巻数比とによってほぼ設定される。
【００２０】
さらに、電界効果トランジスタQ2、電界効果トランジスタQ3およびサイリスタQ4のそれぞれのゲートにレギュレータ用制御回路17が接続され、このレギュレータ用制御回路17は検知素子Z2に接続されている。
【００２１】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００２２】
商用交流電源ｅの電圧をダイオードブリッジ11で全波整流する。チョッパ用制御手段14では昇圧チョッパ回路12の入力側および出力側の電圧および検知素子Z1の電圧または電流を検知して、電界効果トランジスタQ1をオン、オフ制御する。そして、この昇圧チョッパ回路12は力率を改善するとともに、昇圧する。
【００２３】
また、この昇圧チョッパ回路12は出力電圧可変で、イグナイタ回路16が動作している間は、図３のＶDCに示すように、電源投入後は所定電圧の出力電圧となり、その後所定電圧より高い電圧値の電圧となり、所定時間経過後にはさらに高い電圧値の３段階の電圧値の出力をする。その後、電源投入時の所定電圧となり、これらの動作を繰り返す。
【００２４】
また、極性反転レギュレータ回路15は、レギュレータ用制御回路17により電界効果トランジスタQ2および電界効果トランジスタQ3が制御される。
【００２５】
そして、電界効果トランジスタQ2がオンされると、コンデンサC2、電界効果トランジスタQ2、インダクタL3、イグナイタ回路16のトランスTrの一次巻線Tr1、高圧放電ランプＬ、検知素子Z2およびコンデンサC2の閉路で電流が流れる。
【００２６】
次に、電界効果トランジスタQ2がオフされると、インダクタL3、トランスTrの一次巻線Tr1、高圧放電ランプＬ、検知素子Z2、コンデンサC3、ダイオードD6およびインダクタL3の閉路で電流が流れる。
【００２７】
また、電界効果トランジスタQ3がオンされると、コンデンサC3、検知素子Z2、高圧放電ランプＬ、トランスTrの一次巻線Tr1、インダクタL4、電界効果トランジスタQ3およびコンデンサC3の閉路で電流が流れる。
【００２８】
さらに、電界効果トランジスタQ3がオフされると、インダクタL4、ダイオードD7、コンデンサC2、検知素子Z2、高圧放電ランプＬ、トランスTrの一次巻線Tr1およびインダクタL4の閉路で電流が流れる。
【００２９】
このようにして、高圧放電ランプＬに矩形波電圧が印加される。
【００３０】
そして、電源投入によりコンデンサC5は抵抗R1を介して充電される。レギュレータ用制御回路17によりサイリスタQ4が制御され、サイリスタQ4がオンすると、コンデンサC5の電圧がトランスTrの二次巻線Tr2に電圧が印加されて、一次巻線Tr1に電圧が誘起されてパルス電圧を出力する。なお、高圧放電ランプＬの出力開放電圧は、昇圧チョッパ回路12のコンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路の両端電圧ＶDCの１／２であるＶDC／２で、この出力開放電圧に、昇圧チョッパ回路12のコンデンサC2およびコンデンサC3の両端の電圧ＶDCにほぼ等しいインダクタL3とトランスTrの一次巻線Tr1の接続点の電圧と、トランスTrの一次巻線Tr1および二次巻線Tr2の巻数比とによって設定されるパルス電圧が重畳された電圧Ｖ0が印加される。
【００３１】
また、イグナイタ回路16からのパルス電圧は、電源となる昇圧チョッパ回路12の出力電圧に対応するので、上述のように昇圧チョッパ回路12の出力電圧を制御することにより、図３に示すように、電源投入時には、所定の電圧でその後増加し、さらに増加し、合計３段階の電圧値を出力し、イグナイタ回路16が動作している間は、このような動作を繰り返す。
【００３２】
したがって、高圧放電ランプＬが低い電圧値のパルス電圧で始動する場合には、低い電圧値のパルス電圧で点灯することにより電極の損耗を抑制できる。
【００３３】
一方、高圧放電ランプＬの寿命が進み、始動に高い電圧値のパルス電圧が必要な場合には、順次段階的に増加した高い電圧値のパルス電圧が印加されるため、確実に始動できる。
【００３４】
このように、始動電圧値の低いパルス電圧で始動する高圧放電ランプＬの場合には、低いパルス電圧が印加された際に始動することにより高い電圧値のパルス電圧が印加されず、高圧放電ランプＬの電極の損耗を抑制して長寿命化を図ることができるとともに、寿命が進み始動電圧値が高いパルス電圧で始動する場合にも順次段階的にパルス電圧の電圧値が増加することにより、確実に高圧放電ランプＬを始動できる。
【００３５】
なお、高圧放電ランプＬが始動した後には、イグナイタ回路16はパルス出力を停止する。したがって、不必要に高圧放電ランプＬの電極を損耗することを防止する。
【００３６】
次に、他の実施の形態を図４を参照して説明する。
【００３７】
図４に示す実施の形態では、昇圧チョッパ回路12の出力を２段階に変化するようにしたもので、電源投入時は所定の電圧でその後高い電圧値の電圧を出力している。また、イグナイタ回路16のパルス電圧も昇圧チョッパ回路12の出力電圧に対応した電圧値となり、電源投入後は所定の電圧で、その後は所定の電圧値より高い電圧値のパルス電圧となる。
【００３８】
このように、変化させる電圧の段階は２回以上の複数回であれば良く、必ずしも段階的な上昇ではなく連続的な増加による変化でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上照明装置の外観を示す正面図である。
【図３】同上電圧ＶDCおよびＶ0を示す波形図である。
【図４】同上他の実施の形態の電圧ＶDCを示す波形図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    照明装置
２    器具本体
６    放電灯点灯装置
12    電源手段としての昇圧チョッパ回路
15    放電灯点灯手段としての極性反転レギュレータ回路
16    イグナイタ手段としてのイグナイタ回路
Ｌ    高圧放電ランプ
【図１】
2005123131.tif 000003
【図２】
2005123131.tif 000004
【図３】
2005123131.tif 000005
【図４】
2005123131.tif 000006