(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】
出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか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、交流電源を整流平滑した直流電圧を高周波に変換して負荷に供給する放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯が装着された場合においても、自動的に定格出力となるように補正し、且つ光出力比（調光比）が略一定になるように調光制御できる従来の異負荷共用タイプの放電灯点灯装置の構成を図２１に示す。
【０００３】
従来の異負荷共用タイプの放電灯点灯装置は、出力する直流電圧ＶＤＣを可変とする直流電源１０と、直流電源１０からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路２と、インバータ回路２の交流出力を供給されるインダクタＬ２とコンデンサＣ３との直列回路及びコンデンサＣ３に並列に接続される放電灯Ｌａと、放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａとのうち少なくとも一方を検出する検出回路１１とから構成され、検出回路１１は直流電源１０に検出結果を出力する。
【０００４】
装着された放電灯Ｌａが、第１の定格電力を有する放電灯Ｌａ１である場合には、インバータ回路２の出力電圧−出力電流特性（以下、Ｖ−Ｉ特性とする）は、放電灯Ｌａ１の定格ランプ電圧、定格ランプ電流、もしくは放電灯Ｌａ１の定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通るように設定されている。また、装着された放電灯Ｌａが、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の定格電力を有する放電灯Ｌａ２である場合には、インバータ回路２は、検出回路１１が検出した放電灯Ｌａ２のランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａとのうち少なくとも一方が、放電灯Ｌａ２の定格ランプ電圧、定格ランプ電流、もしくは放電灯Ｌａ２の定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍になるように補正する。また、放電灯Ｌａを調光する場合には、直流電圧ＶＤＣを低くすることによって調光深さを深くすることができる。
【０００５】
ここでいうインバータ回路２のＶ−Ｉ特性とは、横軸に電流、縦軸に電圧をとり、放電灯Ｌａのインピーダンスが抵抗のみであると仮定した場合に、その抵抗の値を０から無限大にまで変化させたときに抵抗に流れるランプ電流Ｉｌａと、抵抗の両端に発生するランプ電圧Ｖｌａとが通り得る軌跡を示したものである。
【０００６】
次に、図２２，２３を用いて図２１に示す従来の回路の動作を、（１）複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯Ｌａが接続された場合でも、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性が、各々の放電灯Ｌａの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設計、（２）放電灯Ｌａの定格に対する光出力比を略一定のまま調光する方法、の２つに分けて説明する。
【０００７】
まず、（１）複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯Ｌａが接続された場合でも、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性が、各々の放電灯Ｌａの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設計について説明する。図２２に、放電灯Ｌａ１のＶ−Ｉ特性を示す曲線１２９と、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２のＶ−Ｉ特性を示す曲線１２８とを示す。インバータ回路２のＶ−Ｉ特性は、最初、曲線１２４に示される特性である。
【０００８】
ここで、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着された場合、放電灯Ｌａ１は曲線１２４と曲線１２９との交わる点ｍで動作する。一般的には、この点ｍが、放電灯Ｌａ１の定格電力近傍となるように設計される。
【０００９】
そして、第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着された場合、今度は、曲線１２４と曲線１２８との交わる点ｚで動作することになるが、例えば放電灯Ｌａ２の定格が点ｎであった場合には放電灯Ｌａ２に供給される出力が大きすぎることになる。そこで、直流電圧ＶＤＣを低くすることによって、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性は曲線１２４から曲線１２４´へと移行し、放電灯Ｌａ２の動作点が定格である点ｎとなる。
【００１０】
このように直流電圧ＶＤＣを制御することによって、互いに定格電力の異なる放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２とのうち、いずれかの放電灯が装着された場合にも、各々の定格動作を行う点ｍまたは点ｎで動作させることができる。
【００１１】
次に、（２）放電灯Ｌａの定格に対する光出力比を略一定のまま調光する方法について説明する。インバータ回路２のＶ−Ｉ特性を、図２２に示す曲線１２４または１２４´の状態に設定した後、直流電圧ＶＤＣを低くすることによって調光を行う。
【００１２】
直流電圧ＶＤＣを低くすることによって、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性を曲線１２４から曲線１２６、または曲線１２４´から曲線１２６´に移行させる。
したがって、調光したことによって放電灯Ｌａ１は、その動作点が点ｍから点ｍ´に移行し、放電灯Ｌａ２は、その動作点が点ｎから点ｎ´に移行する。
【００１３】
図２３は、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、調光特性を示しており、放電灯Ｌａ１の特性は曲線１３０で示され、放電灯Ｌａ２の特性は曲線１３１で示される。
【００１４】
直流電圧ＶＤＣを１００％で動作させているときは、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２のいずれの放電灯も、定格１００％の光出力比で動作し、例えば、調光時に直流電圧ＶＤＣを３０％にすると、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２のいずれの放電灯も定格の約５０％の光出力比で動作する。したがって、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２のいずれの放電灯が装着されても、直流電圧ＶＤＣ比が同じであれば、略一定の光出力比を得ることができると考えられていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の技術では、定格点灯時に直流電圧を補正することによって、電力定格の異なる放電灯間の光出力比は、定格点灯時には略一定になるものの、定格点灯時の補正のみでは調光時の各光出力比にばらつきが生じる場合があるという問題が判明した。
【００１６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、定格電力の異なる複数の放電灯のうちいずれの放電灯が装着された場合においても、簡単な制御回路の追加のみで、調光の全範囲にわたって放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができる異負荷共用タイプの放電灯点灯装置を供給することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００２１】
請求項５の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００２２】
請求項６の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれかの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１に本実施形態の回路図を示す。
【００２８】
本実施形態の放電灯点灯装置は、直流電圧ＶＤＣを可変出力する直流電源１と、直流電源１からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路２と、インバータ回路２の交流出力を供給されるインダクタＬ２とコンデンサＣ３との直列回路及びコンデンサＣ３に並列に接続される放電灯Ｌａと、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちインバータ回路２に接続されている放電灯Ｌａを判別して、判別した放電灯Ｌａに対応したランプ判別信号ａを出力するランプ判別回路５と、設定した調光深さに対応した調光信号ｄを出力する調光器３と、調光器３が出力する調光信号ｄに応じて直流電源１が出力する直流電圧ＶＤＣを制御する直流電源制御回路４と、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通る出力電圧−出力電流特性を設定され、前記ランプ判別回路５が出力するランプ判別信号ａに対応する出力電圧−出力電流特性を選択し、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を制御する周波数信号ｃを出力する周波数補正回路６と、周波数信号ｃに応じてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングを制御するインバータ制御回路７とから構成される。
【００２９】
直流電源１は、交流電源Ｖｓと、交流電源Ｖｓの出力を整流する整流器ＤＢ１と、整流器ＤＢ１の出力に直列に接続されるスイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１、ダイオードＤ２の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続中点に接続されるダイオードＤ１と、インダクタＬ１とダイオードＤ２との接続中点に接続されるスイッチング素子Ｑ２と、出力端に接続される電解コンデンサＣ１とからなる２石式の昇降圧チョッパ回路を構成し、スイッチング素子Ｑ１が降圧動作を行い、スイッチング素子Ｑ２が昇圧動作を行い、直流電源制御回路４が調光器３から入力される調光信号ｄに応じて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を同時に高周波でオン・オフ駆動することによって、電解コンデンサＣ１の両端に所望の直流電圧ＶＤＣを得ることができ、深い調光であるほど直流電圧ＶＤＣは低くなる。
【００３０】
インバータ回路２は、電解コンデンサＣ１に並列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続中点に接続された直流カットコンデンサＣ２とから構成され、インバータ制御回路７によって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互に、高周波でオン・オフ駆動することで、直流電圧ＶＤＣを高周波電圧に変換し、直流カットコンデンサＣ２によって直流成分を減衰させて、インダクタＬ２、コンデンサＣ３、放電灯Ｌａに高周波電力を供給する。
【００３１】
図２は、図１の回路において、ランプ判別回路５と、周波数補正回路６と、インバータ制御回路７とをさらに具体的な回路図で示したものである。
【００３２】
ランプ判別回路５は、放電灯Ｌａの接地されていない側の一端とグランドとの間に接続されて起動時の一定時間だけオンするスイッチＳＷ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続中点に一端が接続されたコンデンサＣ４と、コンデンサＣ４の他端が接続されたダイオードＤ４と、コンデンサＣ４とダイオードＤ４との接続中点に接続されたダイオードＤ３と、ダイオードＤ４に接続されたコンデンサＣ５と、ダイオードＤ４とコンデンサＣ５との接続中点を反転入力端子に接続したコンパレータＣＰ１と、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子に接続される直流電圧源Ｅ１とから構成され、放電灯Ｌａの種類によって異なるランプ電圧を検出し、検出した放電灯Ｌａのランプ電圧と直流電圧源Ｅ１が出力するしきい値電圧とをコンパレータＣＰ１で比較し、コンパレータＣＰ１が出力する比較結果をランプ判別信号ａとして出力する。
【００３３】
周波数補正回路６は、コンパレータＣＰ１が出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されているとき）には、直流電圧源Ｅ２の電圧値を周波数補正信号ｂとして出力し、ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、直流電圧源Ｅ２の電圧値を周波数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光器３から入力されてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング周波数の情報を含んだ調光信号ｄを直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。
【００３４】
インバータ制御回路７は、ＶＣＯ回路６ｄが出力する周波数信号ｃに対応した周波数の駆動信号を、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に出力する駆動回路７ａを備える。
【００３５】
次に本実施形態の動作について、図３，４を用いて説明する。
【００３６】
図３，４は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１と、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２との各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、図３は図２１の従来例における調光特性の一例を示し、図４は、図１，２の本実施形態における調光特性を示す。
【００３７】
図３に示す従来の調光特性では、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１００と放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０１とのように、定格点灯時、すなわち直流電圧ＶＤＣが１００％、光出力が１００％の点が、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２とで略一定となるように調整しても、調光が深くなるにつれて（直流電圧ＶＤＣを低下させるにつれて）、放電灯間の光出力比の差１０２が大きくなる場合がある。
【００３８】
そこで本実施形態では、放電灯Ｌａ１を装着した場合にはインバータ回路２のスイッチング周波数を、調光の全範囲にわたって一定周波数だけ上げることによって、図４に示すように、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１０３を曲線１０４に移行させて、放電灯Ｌａ１の調光特性を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０５に近付けて、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。
【００３９】
ここで、放電灯Ｌａ１のスイッチング周波数を一定周波数上げるということは、実際の制御としては、調光器３が出力する調光信号ｄに対応して予め設定されているスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数に、ラッチ回路６ａから出力される周波数補正信号ｂで設定される一定周波数を加減算回路６ｃで加算して、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を一定周波数だけ上げることを意味している。したがって、本来ならば５０（ＫＨｚ）の指令値が調光信号ｄとして入力されている場合には、５０＋α（ＫＨｚ）（αは周波数補正信号ｂで設定される周波数の補正量）の周波数でスイッチングするように制御するわけである。
【００４０】
また、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を調光の全範囲にわたって一定周波数だけ補正した場合、図４に示すように、一定周波数の補正であってもバラストのＶ−Ｉ特性より調光の下限付近の方が定格点灯付近よりも光出力の変化量１０６が大きくなるので、図３に示すような調光下限にいくほど放電灯間の光出力比の差１０２が大きくなるような場合に特に適している。
【００４１】
なお、本実施形態においては、放電灯Ｌａ１を判別して、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を一定周波数だけ上げる制御について述べたが、逆に放電灯Ｌａ２を判別して、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を一定周波数だけ下げるように制御してもよい。スイッチング周波数を一定周波数下げるときには、加減算回路６ｃで減算を行う。あるいは、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との調光特性を互いに近付ける方向に制御しても、同様の効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態の制御に加えて、調光の下限付近においてスイッチング周波数が上がるような制御を行えば、点灯時のスイッチング周波数が無負荷共振周波数よりも大きくなる方向に制御されるため、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に流れる電流が進相に入りにくいという利点がある。
【００４３】
また、直流電源１、調光器３、直流電源制御回路４の各回路については、本実施形態で行ったスイッチング周波数の補正に関して、特別に信号を変化させる必要がないため、例えば１つのブロックにモジュール化して制御部を簡単にすることができる。
【００４４】
（実施形態２）
図５は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【００４５】
実施形態１においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一定としているのに対して、本実施形態においては、図５に示すように、調光が深くなるにつれて（直流電圧ＶＤＣを低下させるにつれて）スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を大きくすることによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１０７を曲線１０８に移行させて、放電灯Ｌａ１の調光特性を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０９に近付け、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性を、調光の全範囲にわたって略一定としている。このとき、放電灯Ｌａ１の光出力の変化量１１０は、調光が深くなるほど大きくなっている。したがって、本実施形態は、異なる電力定格の放電灯間の調光時における各光出力比のばらつきが、実施形態１で示したものよりもさらに調光下限にいくほど大きくなるような場合に適している。
【００４６】
図６は、本実施形態の周波数補正回路６の回路構成を示し、他の回路構成は、実施形態１の図１，２と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４７】
周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｅを備え、補正量変換回路６ｅは、調光器３が出力する調光信号ｄを入力され、調光信号ｄが指示する調光の深さが深くなるにつれて振幅が単調に増加する信号ｅを出力する。他は実施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されているとき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力し、ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。
【００４８】
図７は、補正量変換回路６ｅの具体的な回路構成を示し、整流器ＤＢ２には調光信号ｄが入力され、整流器ＤＢ２の出力には抵抗Ｒ３とフォトカプラＰＣ１の入力とが接続している。フォトカプラＰＣ１のオープンコレクタ出力は、プルアップ抵抗Ｒ４を介して制御電源Ｖｃｃと接続し、抵抗Ｒ４とフォトカプラＰＣ１との接続中点は、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子に接続している。コンパレータＣＰ１の反転入力端子は、直流電圧源Ｅ３と接続して、コンパレータＣＰ１の出力は、トランジスタＱ５のベースに接続し、且つ抵抗Ｒ０を介して制御電源Ｖｃｃと接続している。トランジスタＱ５のコレクタは、抵抗Ｒ５，Ｒ６を介して制御電源Ｖｃｃと接続し、抵抗Ｒ５とトランジスタＱ５とに並列にコンデンサＣ６が接続しており、コンデンサＣ６の両端電圧が信号ｅとして出力される。
【００４９】
次に図７に示す補正量変換回路６ｅの動作について説明する。調光信号ｄは、全点灯時にはＬレベルの信号となり、調光時には１ＫＨｚ程度の矩形波信号となり、調光深さが深いほどオンデューティが大きくなる。
【００５０】
まず、全点灯時、すなわち調光信号ｄがＬレベルの信号のとき、整流器ＤＢ２の入力端子にはＬレベルの信号が入力されるため、フォトカプラＰＣ１のオープンコレクタ出力はオフして、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子への入力は制御電源Ｖｃｃの電圧となる。コンパレータＣＰ１は、制御電源Ｖｃｃの電圧と直流電圧源Ｅ３の電圧とを比較してＨレベルの信号を出力し、トランジスタＱ５がオンとなると、コンデンサＣ６の両端電圧、すなわち信号ｅは略０Ｖとなる。
【００５１】
次に、調光信号にＨレベルの信号が入力されると、整流器ＤＢ２の入力端子にはＨレベルの信号が入力されるため、フォトカプラＰＣ１のオープンコレクタ出力はオンして、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子への入力は略０Ｖの電圧となる。コンパレータＣＰ１は、略０Ｖの電圧と直流電圧源Ｅ３の電圧とを比較してＬレベルの信号を出力し、トランジスタＱ５がオフとなると、コンデンサＣ６は、抵抗Ｒ６を介して制御電源Ｖｃｃから充電される。調光信号は１ＫＨｚ程度の矩形波なので、コンデンサＣ６への充放電も１ＫＨｚ程度の周波数で繰り返され、ラッチ回路６ａへの出力であるコンデンサＣ６の両端電圧は、略直流電圧であるとみなすことができる。
【００５２】
この補正量変換回路６ｅは、調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号ｅの振幅を単調に増加させるので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を単調に増加させることができる。
【００５３】
図８は、図７に示す補正量変換回路６ｅを用いて放電灯Ｌａ１の調光特性を補正したことを示し、補正された放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１２とは、直流電圧ＶＤＣ比に対する光出力比がよく一致している。
【００５４】
（実施形態３）
図９は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【００５５】
実施形態１においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一定としているのに対して、本実施形態においては、図９に示すように、調光が深くなるにつれて（直流電圧ＶＤＣを低下させるにつれて）スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一旦大きくし、ある点を過ぎると補正量を小さくすることによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１３を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０９に近付けて、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。ここで、図９に示すように、放電灯Ｌａ１の光出力の変化量１１５は、調光が深くなるにつれて一旦大きくなり、その後だんだんと小さくなる。
【００５６】
図１０は、本実施形態の周波数補正回路６の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１の図１，２と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５７】
周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｆを備え、補正量変換回路６ｆは、調光器３が出力する調光信号ｄを入力され、調光信号ｄが指示する調光の深さが深くなるにつれて振幅が一旦大きくなり、ある点を過ぎるとその振幅が小さくなる信号ｅを出力する。他は実施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されているとき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力し、ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。
【００５８】
図１１は、補正量変換回路６ｆの具体的な回路構成を示し、実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅの出力は、オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３、抵抗Ｒ７〜Ｒ１４、ダイオードＤ５，Ｄ６、直流電圧源Ｅ４とから構成される折れ線回路に入力される。折れ線回路は、入力信号を任意の傾きで増加・減少させることができる。
【００５９】
実施形態２で説明したように、調光信号ｄが指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデンサＣ６の両端電圧は、オペアンプＯＰ１で構成されるバッファと、オペアンプＯＰ２，抵抗Ｒ７，Ｒ８で構成される反転増幅器を介して、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４に入力される。なお、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との抵抗値は同一として反転増幅器のゲインを１倍としている。
【００６０】
調光信号ｄがＬレベル（すなわち全灯時）から、任意の点までの領域、つまりスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を単調に増加させたい領域における信号ｅとコンデンサＣ６の両端電圧Ｖ（Ｃ６）との関係を、ｅ＝Ｓ１×Ｖ（Ｃ６）とすると、傾きＳ１は、Ｓ１＝Ｒ１４／Ｒ１１で示される。また、任意の点からの領域、つまりスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を単調に減少させたい領域における信号ｅとコンデンサＣ６の両端電圧Ｖ（Ｃ６）との関係を、ｅ＝Ｓ２×Ｖ（Ｃ６）とすると、傾きＳ２は、Ｓ２＝Ｒ１４×（１／Ｒ１１−１／Ｒ１３）で示される。これは、ダイオードＤ５，Ｄ６でリミット回路が構成されているためである。また、傾きがＳ１からＳ２に変わる任意の点（変極点）は、コンデンサＣ６の両端電圧が、直流電圧源Ｅ４の電圧と等しくなる点である。
【００６１】
例えば、傾きＳ１＝１、傾きＳ２＝−１、補正量の変極点を、調光信号ｄの最大値の半分のレベルとしたい場合、Ｒ１４＝Ｒ１１、Ｒ１３＝Ｒ１４／２、直流電圧源Ｅ４の電圧＝Ｖ（Ｃ６）ｍａｘ／２（ここでＶ（Ｃ６）ｍａｘはコンデンサＣ６の両端に発生する電圧の最大値を示す）とすればよい。
【００６２】
このように図１１に示す補正量変換回路６ｆは、調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号ｅの振幅を一旦大きくし、ある点を過ぎると小さくするので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一旦大きくし、ある点を過ぎると小さくすることができる。
【００６３】
この補正量変換回路６ｆを用いて補正した放電灯Ｌａ１の調光特性は、図８に示され、補正された放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１２とは、直流電圧ＶＤＣ比に対する光出力比がよく一致している。
【００６４】
（実施形態４）
図１２は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【００６５】
実施形態１においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一定としたのに対して、本実施形態においては、調光が深くなるにつれてスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量をだんだん小さくし、ある点を過ぎると補正量の正負を逆転させて再び大きくすることによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１６を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１７に近付けて、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。ここで、図１２に示すように放電灯Ｌａ１の光出力の変化量１１８は、調光が深くなるにつれて、だんだん小さくなり、直流電圧ＶＤＣ比がＫ点を過ぎるとその補正量の正負が逆転して再び大きくなっている。
【００６６】
図１３は、本実施形態の周波数補正回路６の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１の図１，２と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６７】
周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｇを備え、補正量変換回路６ｇは、調光器３の出力する調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれて、振幅がだんだん小さくなり、ある点を過ぎるとその振幅の正負が逆転して再び大きくなる信号ｅを出力する。他は実施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されているとき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力し、ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。
【００６８】
図１４は、補正量変換回路６ｇの具体的な回路構成を示し、実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅの出力は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ５、抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７、直流電圧源Ｅ５とから構成される回路に入力される。
【００６９】
実施形態２で説明したように、調光信号ｄが指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデンサＣ６の両端電圧は、オペアンプＯＰ１で構成されるバッファと、オペアンプＯＰ５，抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７、直流電圧源Ｅ５とで構成される反転増幅器を介して、信号ｅを出力する。
【００７０】
また、補正量の正負が逆転する点は、コンデンサＣ６の両端電圧が、直流電圧源Ｅ５の電圧と等しくなる点である。
【００７１】
このように図１４に示す補正量変換回路６ｇは、調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号ｅの振幅をだんだん小さくし、ある点を過ぎるとその振幅の正負を逆転して再び大きくするので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量をだんだん小さくし、ある点を過ぎるとその振幅の正負を逆転して再び大きくすることができる。
【００７２】
補正量変換回路６ｇを用いて補正した放電灯Ｌａ１の調光特性は、図８に示され、補正された放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１２とは、直流電圧ＶＤＣに対する光出力比がよく一致している。
【００７３】
（実施形態５）
実施形態１においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一定としたのに対して、本実施形態においては、マイコンを用いることによって任意の調光特性を持つことができ、放電灯の種類によらず常に一定の調光特性とすることができる。
【００７４】
図１５は、本実施形態の周波数補正回路６の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１の図１，２と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７５】
周波数補正回路６は、マイコン上に構成されており、予め放電灯Ｌａの種類によって決められたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量がメモリ（図示なし）に書き込まれている調光カーブデータテーブル６ｊと、調光器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース回路６ｂと、調光信号ｄをＡ／Ｄ変換した調光信号ｄ´´を演算部６ｉに出力するＡ／Ｄ変換部６ｈと、調光信号ｄ´´及びランプ判別回路５が出力するランプ判別信号ａを受けて、装着している放電灯Ｌａの種類と調光深さとに応じたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を調光カーブデータテーブル６ｊから読み出して、周波数補正信号ｂ´として出力する演算部６ｉと、演算部６ｉの出力した周波数補正信号ｂ´をＤ／Ａ変換して、周波数補正信号ｂを出力するＤ／Ａ変換部６ｋと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備えている。
【００７６】
図１６は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。ここで、曲線１１９（実線）は第１の定格電力の放電灯Ｌａ１、曲線１２０（点線）は第２の定格電力の放電灯Ｌａ２の調光特性を各々示し、一点鎖線１２１は、目標とする調光特性を示しており、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２とでは、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量が異なる。
【００７７】
図１７は、調光深さに対するスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を示しており、放電灯Ｌａ１の場合は曲線１２２（実線）で示す補正量が、放電灯Ｌａ２の場合には曲線１２３（点線）で示す補正量が調光カーブデータテーブル６ｊから読み出されることになる。この曲線１２２または１２３で示される補正を加えることによって、互いに定格の異なる放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を図１６に示す一点鎖線１２１のような調光特性とすることができる。
【００７８】
（実施形態６）
本実施形態の回路構成図を図１８に示す。実施形態５では、周波数補正回路６のみをマイコンで構成したのに対して、本実施形態においては、実施形態１における周波数補正回路６、直流電源制御回路４の一部、及びランプ判別回路５の比較回路までを含めてマイコン８で制御しており、本実施形態の他の回路構成は、実施形態５と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７９】
ランプ電圧検出回路５´（ランプ判別回路５の一部）は、放電灯Ｌａのランプ電圧を検出し、検出したランプ電圧信号ｇはダイオードＤ４のカソード側に出力される。
【００８０】
マイコン８は、ランプ電圧検出回路５´が出力したランプ電圧信号ｇをデジタル信号に変換したランプ電圧信号ｇ´を演算部８ａに出力するＡ／Ｄ変換部８ｂと、調光器３から設定した調光深さに対応して入力された調光信号ｄをＡ／Ｄ変換した調光信号ｄ´´を演算部８ａに出力するＡ／Ｄ変換部８ｃと、予め放電灯Ｌａの種類及び調光の深さによって決められたインバータ回路２の調光カーブ（補正量ではない）がメモリ（図示なし）に書き込まれている調光カーブデータテーブル８ｄと、ランプ電圧信号ｇ´より装着している放電灯Ｌａの種類を判別し、判別した放電灯Ｌａの種類及び調光信号ｄ´´に応じた調光カーブを調光カーブデータテーブル８ｄから読み出して、駆動制御信号ｈとして出力する演算部８ａとから構成される。
【００８１】
さらに、演算部８ａは、調光信号ｄに応じた直流電圧ＶＤＣとなるように、駆動回路７ａを介して直流電源のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御、駆動する。
この駆動回路７ａは、インバータ回路２に含まれる。
【００８２】
本実施形態では、直流電源制御回路４は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動する駆動回路１ａと、マイコン８内に含まれる制御部とに分離されており、マイコン８によって駆動回路１ａ，７ａ両方の制御を行うので、回路を小型化することができる。
【００８３】
（実施形態７）
本実施形態の回路構成図を図１９に示す。実施形態１では、直流電源１を昇降圧チョッパ回路で構成したのに対して、本実施形態においては、実施形態１よりスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１とを省略して、直流電源１を昇圧チョッパ回路で構成しており、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８４】
直流電源１を昇圧チョッパ回路で構成した場合、直流電源１が出力する直流電圧ＶＤＣは交流電源Ｖｓのピーク値より低くならないが、実施形態１乃至６で述べたようなスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正手段を用いれば、直流電圧ＶＤＣが交流電源Ｖｓのピーク値より低い電圧に相当する低光束の光出力を得ることができる。
【００８５】
本実施形態では、昇圧チョッパ回路の構成とすることによって、昇降圧チョッパ回路に比べて部品点数を削減することができ、直流電源制御回路４を小型、簡素にすることができる。
【００８６】
（実施形態８）
本実施形態の回路構成を図２０に示す。実施形態１乃至７では、周波数補正回路６によって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数を可変として調光特性の補正を行ってきたのに対して、本実施形態においては、デューティ補正回路９によって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングのデューティを可変として調光特性を可変させるもので、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８７】
本実施形態においては、設定した調光深さに対応して調光器３から出力される調光信号ｄに応じて、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングのオンデューティを可変とすることによって、スイッチング周波数を可変とすることと同様の効果を奏し、スイッチング周波数を上げる代わりにオンデューティを小さくし、スイッチング周波数を下げる代わりにオンデューティを大きくすればよい。
【００８８】
なお、実施形態１乃至７において、スイッチングの周波数補正をデューティ補正に置きかえても同様の効果を得ることができる。
【００８９】
デューティ補正を行うことによる利点は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のデューティをアンバランスに制御することによって、放電灯Ｌａに直流成分を含む電圧を印加することができ、特に調光下限付近における移動縞を防止する対策となる。
【００９０】
他の効果は、実施形態１乃至７と同様である。
【００９１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、調光の全範囲にわたって、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【００９２】
請求項２の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれて大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、また、調光の下限付近で進相動作に入りにくくなり、インバータ回路のスイッチング素子のストレスを低減することができるという効果がある。
【００９３】
請求項３の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、調光の全範囲にわたって、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【００９４】
請求項４の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれて大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【００９５】
請求項５の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合においても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【００９６】
請求項６の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合においても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【００９７】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力によらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ回路を小型化することができる。
【００９８】
請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれかの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力によらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ回路を小型化することができる。
【００９９】
請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されるので、昇圧チョッパ回路の最低出力電圧より低い電圧に相当する低光束の光出力を得ることができ、且つ昇降圧チョッパ回路を用いるよりも部品点数を削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す回路構成図である。
【図２】本発明の実施形態１を示す詳細な回路構成図である。
【図３】放電灯の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図７】本発明の実施形態２の補正量変換回路を示す回路図である。
【図８】本発明の実施形態２乃至４の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態３の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図１１】本発明の実施形態３の補正量変換回路を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施形態４の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態４の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図１４】本発明の実施形態４の補正量変換回路を示す回路図である。
【図１５】本発明の実施形態５の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図１６】本発明の実施形態５の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態５の調光深さ−周波数補正量の関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態６を示す回路構成図である。
【図１９】本発明の実施形態７を示す回路構成図である。
【図２０】本発明の実施形態８を示す回路構成図である。
【図２１】従来例を示す回路構成図である。
【図２２】従来例のＶ−Ｉ特性を示す回路構成図である。
【図２３】実施例の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  直流電源
２  インバータ回路
３  調光器
４  直流電源制御回路
５  ランプ判別回路
６  周波数補正回路
７  インバータ制御回路
Ｌ２  インダクタ
Ｃ３  コンデンサ
Ｌａ  放電灯
【図１】
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【図２】
0004556336.tif 000003
【図３】
0004556336.tif 000004
【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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【図１６】
0004556336.tif 000017
【図１７】
0004556336.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0004556336.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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