(57)【要約】【課題】始動時において高圧放電灯の定格電力を判別し、判別した定格電力に応じて高圧放電灯を点灯制御する。【解決手段】始動時、高圧放電灯３のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路４と、始動開始とともに計時動作する第１のタイマ１１と、始動時、ランプ電圧検出回路が検出するランプ電圧によって高圧放電灯３のグロー放電からアーク放電への移行を検出し、このときの第１のタイマ１１の計時値を設定値と比較することによって、接続された高圧放電灯の定格電力を判別するランプ判別手段６と、このランプ判別手段６が判別した定格電力に基づいて高圧放電灯を点灯制御する電子安定器２を設ける。【選択図】      図１
2007234540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動時の高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；
始動とともに計時するタイマと；
始動時において、前記ランプ電圧検出手段が検出するランプ電圧によって前記高圧放電灯のグロー放電からアーク放電への移行を検出し、このときの前記タイマの計時値を設定値と比較することによって、接続された高圧放電灯の定格電力を判別するランプ判別手段と；
前記ランプ判別手段が判別した定格電力に基づいて高圧放電灯を点灯制御する点灯回路と；
を具備することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
ランプ判別手段は、高圧放電灯を交換した後、最初の始動時にその高圧放電灯の定格電力を判別し、この判別した結果を始動、点灯制御のためにメモリに記憶し、以降、高圧放電灯が交換されるまで定格電力の判別することなく点灯制御することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
高圧放電灯の消灯時間を計時する第２のタイマと；
この第２のタイマの計時時間によって設定値を補正する補正手段と；
を具備することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項４】
照明器具本体と；
この照明器具本体に付設された、請求項１乃至３のいずれか１記載の高圧放電灯点灯装置と；
前記照明器具本体に配設された高圧放電灯と；
を具備す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、高圧放電灯の定格電力を判別して点灯制御する高圧放電灯点灯装置及びこの高圧放電灯点灯装置を使用した照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧放電灯点灯装置として、直流電源投入後の高圧放電灯の電気特性、光学特性又は温度特性が所定の閾値を超えたことを検出する検出手段と、閾値を超えるまでの時間を積算するタイマ手段と、このタイマ手段の積算時間の長短により高圧放電灯の種類を判別する判別手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２９２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、高圧放電灯の電気特性、光学特性又は温度特性が所定の閾値を超えるまでの時間をタイマ手段で積算して高圧放電灯の種類、すなわち、定格電力を判別するものでは、判別するまでに時間がかかり、特に定格電力の大きい高圧放電灯の場合には電気特性、光学特性又は温度特性が所定の閾値を超えるまでに長時間を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、始動時において、高圧放電灯の定格電力を判別することができ、この判別に従って高圧放電灯を点灯制御できる高圧放電灯点灯装置及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】
【０００５】
請求項１対応の発明は、始動時、高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と、始動開始とともに計時動作するタイマと、始動時、ランプ電圧検出手段が検出するランプ電圧によって高圧放電灯のグロー放電からアーク放電への移行を検出し、このときのタイマの計時値を設定値と比較することによって、接続された高圧放電灯の定格電力を判別するランプ判別手段と、ランプ判別手段が判別した定格電力に基づいて高圧放電灯を点灯制御する点灯回路を具備する高圧放電灯点灯装置にある。
【０００６】
始動時とは、グロー放電からアーク放電へ移行する期間をいい、例えば、定格電力が３５Ｗの高圧放電灯の始動後、グロー放電からアーク放電へ移行するまでの時間が５０ｍｓ台で、定格電力が７０Ｗの高圧放電灯の始動後、グロー放電からアーク放電へ移行するまでの時間が２５０ｍｓ前後であれば、設定値を１００ｍｓ程度とすることで、ランプ判別手段は、始動後、アーク放電へ移行するまでの時間を計時することで、接続されている高圧放電灯の定格電力を判別できる。そして、接続されている高圧放電灯の定格電力を判別すると、点灯回路はその定格電力に応じた出力電流で高圧放電灯を点灯制御する。
【０００７】
請求項２対応の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、ランプ判別手段は、高圧放電灯を交換した後、最初の始動時にその高圧放電灯の定格電力を判別し、この判別した結果を始動、点灯制御のためにメモリに記憶し、以降、高圧放電灯が交換されるまで定格電力の判別することなく点灯制御することにある。
【０００８】
このように、高圧放電灯を交換したときの最初の始動時において、高圧放電灯の定格電力を判別してメモリに記憶し、以降は、定格電力の判別を行わずにメモリの定格電力を使用して高圧放電灯の始動を行えばよい。これにより、交換時以降においては常に接続されている高圧放電灯の定格電力に合わせた始動制御ができ、高圧放電灯の長寿命化を図ることができる。
【０００９】
請求項３対応の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、さらに、高圧放電灯の消灯時間を計時する第２のタイマと、この第２のタイマの計時時間によって設定値を補正する補正手段を具備している。
【００１０】
これにより、高圧放電灯の始動開始時の温度によって、始動後、アーク放電へ移行するまでの時間が多少変化しても、それに応じた設定値となるので、定格電力の判別は常に適切にできる。
【００１１】
請求項４対応の発明は、請求項１乃至３のいずれか１記載の高圧放電灯点灯装置と、高圧放電灯を有する照明器具本体を具備した照明装置にある。  
この照明装置は、定格電力の異なる高圧放電灯が照明器具に装填されても、その高圧放電灯の定格電力を判定し、その定格電力に応じて高圧放電灯を点灯制御し照明を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来技術と比較して始動後短い時間で高圧放電灯の定格電力を判別でき、この判別に従って高圧放電灯を点灯制御できる。  
また、本発明によれば、高圧放電灯の交換時以降においては常に接続されている高圧放電灯の定格電力に合わせた始動制御ができ、高圧放電灯の長寿命化を図ることができる。  
また、本発明によれば、高圧放電灯の始動開始時の温度によって、始動後、アーク放電へ移行するまでの時間が多少変化しても、定格電力の判別を常に適切にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。  
（第１の実施の形態）
なお、この実施の形態は、例えば、高圧放電灯の定格電力が３５Ｗか７０Ｗかを判別して始動し点灯制御するものについて述べる。
【００１４】
商用交流電源１に点灯回路を構成する電子安定器２を接続している。前記電子安定器２は、例えば、交流を全波整流する全波整流回路、この全波整流回路出力を昇圧する昇圧チョッパ回路、この昇圧チョッパ回路出力を平滑する平滑コンデンサからなる直流電源回路と、この直流電源回路から直流電源の供給を受けて交流の矩形波電圧を出力するインバータ回路と、高圧放電灯を始動するために高圧パルスを発生する始動回路２ａによって構成されている。
【００１５】
前記電子安定器２の出力端に高圧放電灯３を接続している。前記高圧放電灯３は、例えば、口金を有する電球形状で、電子安定器２の出力端は高圧放電灯３の口金を螺着するソケットになっている。
【００１６】
前記高圧放電灯３の両端間に発生するランプ電圧ＶLをランプ電圧検出手段であるランプ電圧検出回路４で検出するとともに前記高圧放電灯３に流れるランプ電流をランプ電流検出回路５で検出している。
【００１７】
前記ランプ電圧検出回路４が検出したランプ電圧をランプ判別手段であるランプ判別回路６に供給し、前記ランプ電流検出回路５が検出したランプ電流を、電力制御回路７に供給している。前記電力制御回路７は、前記電子安定器２を制御し、始動時には始動回路２ａを駆動する。そして、高圧放電灯３が点灯状態になると、ランプ電流検出回路５が検出したランプ電流に基づいてランプ電流が定格電力に従って一定になるように制御する。
【００１８】
前記ランプ判別回路６は、第１、第２のタイマ１１，１２を設け、前記電力制御回路７が始動回路２ａを動作開始するタイミングで前記第１のタイマ１１の計時動作を開始させる。そして、ランプ電圧検出回路４からのランプ電圧がグロー放電からアーク放電へ移行した電圧に変化すると、前記第１のタイマ１１の計時動作を停止する。そして、前記第１のタイマ１１の計時時間を予め設定されている設定値と比較し、計時時間が設定値以下のときには、定格電力３５Ｗを判別する。また、計時時間が設定値よりも大きいときには、定格電力７０Ｗを判別する。
【００１９】
定格電力３５Ｗの高圧放電灯を始動させたとき、始動開始から、グロー放電を経てアーク放電へ移行するまでの時間は、略５２ｍｓｅｃであったのに対し、定格電力７０Ｗの高圧放電灯を始動させたとき、始動開始から、グロー放電を経てアーク放電へ移行するまでの時間は、略２４５ｍｓｅｃであった。これらの関係から、基準となる設定値を、例えば、１００ｍｓｅｃに設定する。
【００２０】
また、操作スイッチ（図示せず）がオフされると、電力制御回路７は電子安定器２の動作を停止して高圧放電灯３を消灯させる。このとき、前記ランプ判別回路６は、電力制御回路７からの信号によって第２のタイマ１２の計時動作を開始させる。そして、操作スイッチが再度オンされると、前記第２のタイマ１２の計時動作を停止する。そして、前記第２のタイマ１２の計時時間に基づいて、定格電力を判別するための設定値を補正する。すなわち、高圧放電灯３の温度が高いときに始動を開始するとグロー放電時間が短くなるので、第２のタイマ６２の計時時間が短いときには設定値が基準の設定値よりも小さくなるように補正する。
【００２１】
前記高圧放電灯３は、始動するとグロー放電になり、やがてグロー放電からアーク放電へ移行して点灯状態を維持するようになる。このときのランプ電圧及びランプ電流は図２に示すように変化する。
【００２２】
このようなアーク放電移行時のランプ電圧の変化と、始動開始からランプ電圧が変化するまでの時間から高圧放電灯３の定格電力を判別するために、前記ランプ判別回路６及び電力制御回路７は、図３に示す流れ図に基づいて制御を行う。
【００２３】
電源を投入する操作スイッチ（図示せず）をオンすると、先ず、ランプ判別回路６は、ステップＳ１にて、第２のタイマ１２の計時動作を停止し、ステップＳ２にて、設定値の補正処理を行う。すなわち、第２のタイマ１２の計時時間が短く、高圧放電灯３がまだ冷え切っていない状態で再始動されたときには、計時時間に応じて設定値が基準の設定値よりも短くなるように補正する。また、計時時間がある程度以上長い場合は、補正せずに基準の設定値を使用する。
【００２４】
続いて、電力制御回路７は、ステップＳ３にて、始動回路２ａをオンする。これにより、高圧放電灯３の始動が開始される。ランプ判別回路６は、ステップＳ４にて、第１のタイマ１１の計時動作を開始し、ステップＳ５にて、ランプ電圧検出回路４からのランプ電圧を監視し、高圧放電灯３がグロー放電からアーク放電へ移行したか否かを判定する。そして、アーク放電への移行を判定すると、ステップＳ６にて、第１のタイマ１１の計時動作を停止させる。
【００２５】
ランプ判別回路６は、ステップＳ７にて、第１のタイマ１１の計時時間と設定値を比較して高圧放電灯３の定格電力が３５Ｗか、７０Ｗかを判別する。定格電力３５Ｗを判別すると、電力制御回路７は、ステップＳ８にて、定格電力３５Ｗのランプ電力で高圧放電灯３の点灯状態を維持するように電子安定器２を制御する。また、定格電力７０Ｗを判別すると、電力制御回路７は、ステップＳ９にて、定格電力７０Ｗのランプ電力で高圧放電灯３の点灯状態を維持するように電子安定器２を制御する。
【００２６】
その後、ステップＳ１０にて、操作スイッチがオフされて、電源の投入が停止されると、電力制御回路７は高圧放電灯３を消灯制御する。ランプ判別回路６は、ステップＳ１１にて、第２のタイマ１２の計時動作を開始させる。なお、第２のタイマ１２は電源がバックアップされ、高圧放電灯３の消灯中に計時動作を行う。
【００２７】
このように、電子安定器２に接続された高圧放電灯３の定格電力が３５Ｗか、７０Ｗかを、始動開始から、放電状態がグロー放電からアーク放電へ移行するまでの時間を第１のタイマ１１で計時し、その計時時間を設定値と比較することで判定している。
【００２８】
従って、定格電力の判定はアーク放電移行時行われることになり、高圧放電灯がアーク放電から、さらに安定点灯状態になるまで待ってから判定するものに比べて短い時間で高圧放電灯の定格電力を判別できる。そして、この判別に従って接続されている高圧放電灯３を定格電力で適切に点灯維持させることができる。
【００２９】
また、高圧放電灯３が消灯している時間を計時する第２のタイマ１２を設け、高圧放電灯３が充分に冷え切っていない状態で再始動されるときには定格電力の判別に使用する設定値を基準の設定値よりも短くなるように補正しているので、高圧放電灯３の始動開始時の温度によって、始動後、アーク放電へ移行するまでの時間が多少変化しても、定格電力の判別を常に適切にできる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
この実施の形態も、高圧放電灯の定格電力が３５Ｗか７０Ｗかを判別して始動し点灯制御するものについて述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３１】
この実施の形態は、図４に示すように、ランプ判別回路６に代えて、第２のタイマ１２を不要とする代わりにメモリ１３を備えたランプ判別回路６１を使用する。前記ランプ判別回路６１は、高圧放電灯３を交換した後の最初の始動時に高圧放電灯３の定格電力を判別し、定格電力が３５Ｗか７０Ｗかを判別すると、その判別結果を前記メモリ１３に記憶するようにしている。
【００３２】
この場合の高圧放電灯３の交換の判断は、例えば、高圧放電灯３を覆うカバーの取り外しを検知して交換を判断したり、交換時にリセットスイッチを操作することで交換を判断したり、など様々な方法があり、特に限定されない。
【００３３】
前記ランプ判別回路６１は、定格電力の判別結果を前記メモリ１３に記憶した後の２回目以降の始動時においては定格電力の判別を停止し、前記メモリ１３に記憶した定格電力情報を電力制御回路７へ供給する。そして、この動作は、次に高圧放電灯３が交換されるまで継続される。
【００３４】
このような構成においては、高圧放電灯３が交換され電子安定器２が高圧放電灯３に対して最初に始動するときには、ランプ判別回路６１は高圧放電灯３の定格電力の判別を行う。このときの判別は前述した第１の実施の形態と同じで、始動開始から、放電がグロー放電からアーク放電へ移行するまでの時間を第１のタイマ１１で計時する。
【００３５】
ランプ判別回路６１が、ランプ電圧検出回路４からのランプ電圧を監視し、高圧放電灯３がグロー放電からアーク放電へ移行したことを判定すると、第１のタイマ１１の計時時間と設定値を比較して、高圧放電灯３の定格電力が３５Ｗか、７０Ｗか判別する。
【００３６】
ランプ判別回路６１は高圧放電灯３の定格電力を判別するとその判別結果をメモリ１３に記憶する。そして、次の始動からはランプ判別回路６１のメモリ１３に記憶している定格電力が電力制御回路７に供給され、電力制御回路７はそれに応じて電子安定器２を制御し、電子安定器２は高圧放電灯３を始動し点灯制御するようになる。
【００３７】
このように、放電灯の交換時に定格電力が判別されると、それ以降は判別された定格電力を使用することで常に接続されている高圧放電灯の定格電力に合わせた始動制御ができ、高圧放電灯の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
なお、前述した各実施の形態では、高圧放電灯３の定格電力が３５Ｗと７０Ｗの２種類の場合について述べたが、さらに、設定値を２種類設けることで定格電力１５０Ｗを加えて３種類を判別して点灯制御することもできる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は、前述した第１、第２の実施の形態に記載した高圧放電灯点灯装置のいずれかを設けた照明装置ついて述べる。  
図５に示すように、高圧放電灯点灯装置１００を、照明器具本体１０１とは別にして設置している。前記照明器具本体１０１は凹形状の反射笠１０２を設け、この反射笠１０２の内側中央にソケット（図示せず）を設けている。そして、このソケットに高圧放電灯３の口金を螺着し、高圧放電灯を装填している。放電灯点灯装置１００は前述した第１又は２の実施の形態に記載した高圧放電灯点灯装置の構成になっている。
【００４０】
このような構成の照明装置に使用する高圧放電灯点灯装置１００は、高圧放電灯３の定格電力が３５Ｗであっても、７０Ｗであっても、その定格電力を短時間で判別し、適正なランプ電力で安定点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の、第１の実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置の始動時のランプ電圧とランプ電流の波形を示す図。
【図３】同実施の形態における電力制御回路及びランプ判別回路による制御を示す流れ図。
【図４】本発明の、第２の実施の形態に係る、高圧放電灯点灯装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の、第３の実施の形態に係る、照明装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４２】
２…電子安定器、３…高圧放電灯、４…ランプ電圧検出回路、６…ランプ判別回路、７…電力制御回路。
【図１】
2007234540.tif 000003
【図２】
2007234540.tif 000004
【図３】
2007234540.tif 000005
【図４】
2007234540.tif 000006
【図５】
2007234540.tif 000007