(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのスイッチング素子を具備して、前記スイッチング素子をオン／オフさせることで、交流電源の出力を前記スイッチング素子のオン／オフに応じた直流電圧に変換する直流電源部と、前記直流電源部からの出力を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータ部と、放電灯を調光するように指示する電圧信号からなる調光信号を出力する調光器と、前記調光器から調光信号が出力されていないときに、直流電源部からの出力電圧が変化すると、前記変化を抑えるように直流電源部のスイッチング素子の周波数を可変させるとともに、調光信号が出力されているときには、前記調光信号に応じて前記周波数を可変させる帰還制御部とを備え、
帰還制御部は、直流電源部が出力する直流電圧を分圧した検出電圧と前記調光信号とが反転入力端に入力され、放電灯に定格電力を供給するときの前記検出電圧の値と略等しい基準電源の電圧が非反転入力端に入力されるオペアンプを具備し、反転入力端と非反転入力端との差を積分する積分回路からなる演算部と、当該演算部の演算結果に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させる駆動回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
インバータ部は、１乃至複数のスイッチング素子と、調光器からの調光信号に応じて前記スイッチング素子をオン／オフする制御部とを備え、前記オン／オフに応じた高周波電圧を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】
調光器は、調光を深めるにつれて調光信号の電圧値の変化率を小さくさせることを特徴とする請求項１又は２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、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、交流電源の出力を直流電圧に変換した後に、高周波電圧に変換して放電灯に供給するとともに、放電灯への供給電力を可変させて放電灯を調光させる放電灯点灯装置が提供されている。
【０００３】
例えば、図９に示すように、交流電源Ｖｓの出力を直流電圧に変換する直流電源部１０’と、直流電源部１０’からの出力を高周波電圧に変換して限流要素９０を介して放電灯Ｌｐに供給するインバータ部ＩＮＶと、放電灯Ｌｐを調光するように指示する調光信号を出力する調光部９５と、調光部９５の調光信号に応じて直流電源部１０’及びインバータ部ＩＮＶを制御する第１及び第２の調光制御手段９１，９２とを備えている（特開昭６１−１３５０９６号公報参照）。
【０００４】
直流電源部１０’は、交流電源Ｖｓの出力を整流する例えばダイオードブリッジなどの整流器、前記整流器からの出力を昇降圧するチョッパ回路から構成される電圧制御部９３と、電圧制御部９３からの出力を平滑する平滑部９４とを備え、電圧制御部９３のチョッパ回路に具備されたスイッチング素子をオン／オフさせることで、前記オン／オフに応じた直流電圧を出力する。
【０００５】
インバータ部ＩＮＶは、例えば複数のスイッチング素子を具備してハーフブリッジ形やフルブリッジ形などに構成されており、前記複数のスイッチング素子をオン／オフすることで、前記オン／オフに応じた高周波電圧を出力する。
【０００６】
そして、第１の調光制御手段９１は、調光部９５からの調光信号に応じて、電圧制御部９３におけるチョッパ回路のスイッチング素子をオン／オフさせ、第２の調光制御手段９２は、調光部９５からの調光信号に応じて、インバータ部ＩＮＶの複数のスイッチング素子をオン／オフさせる。
【０００７】
このような放電灯点灯装置では、調光部９５から調光信号を出力させてこの調光信号を所定のレベルまで変化させると、第１の調光制御手段９１が電圧制御部９３のスイッチング素子のオンデューティを可変させて、直流電源部１０’から出力される直流電圧の値を小さくすることによって、放電灯Ｌｐへの供給電力は抑えられて放電灯Ｌｐは全点灯から一定レベルまで調光する。そして、調光部９５からの調光信号を前記所定のレベルからさらに変化させると、第２の調光制御手段９２が、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることによって、放電灯Ｌｐへの供給電力はさらに抑えられて放電灯Ｌｐはより深く調光する。
【０００８】
ところで、第１の調光制御手段９１は、放電灯Ｌｐを全点灯状態から調光状態にするときには、電圧制御部９３のスイッチング素子のオンデューティを小さくするように制御し、放電灯Ｌｐを調光状態から全点灯状態にするときには、前記オンデューティを大きくするように制御している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯装置では、深い調光状態のときには上記オンデューティが小さくなるので入力電流の流れない期間が長くなってエネルギー効率が悪化し、全点灯状態のときには上記オンデューティが大きくなるので入力電流が連続モードになり易く、その結果、上述と同様にエネルギー効率が悪化するとともに、回路素子へのストレスが増大してしまうといった問題があった。なお、入力電流の連続モードを回避するためにはチョッパ回路に具備されるインダクタのインダクタンスを大きくすれば良いが、これでは前記インダクタが大型化してしまう。
【００１０】
また、交流電源の電圧が例えば約１００［Ｖ］から約２４２［Ｖ］といった広い範囲で変動すると、前記効率も変動してさらに悪化することがある。
【００１１】
例えば、定格電力が異なる複数種の放電灯Ｌｐを点灯させる放電灯点灯装置では、チョッパ回路のインダクタに流れる入力電流が最も大きくなる状態、つまり定格電力の最も大きな放電灯Ｌｐが接続されていて交流電源Ｖｓの電圧値が最も小さい状態に合わせて回路設計が行われている。しかし、定格電力の最も小さい放電灯Ｌｐが接続されている状態で交流電源Ｖｓの電圧値が大きくなれば、前記インダクタに流れる入力電流は小さくなり、ここで上述のように入力電流の流れない期間を長くすることで放電灯Ｌｐを調光状態にすると、入力電流が大きいときと比べて前記効率がさらに悪化する。
【００１２】
さらに、交流電源Ｖｓの電圧が上述のように変動してしまうと、直流電源部１０’からの出力電圧も、調光部９５の調光信号に関わらず変動してしまい、放電灯Ｌｐの点灯状態が不安定になってしまうといった問題があった。
【００１３】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、放電灯の点灯状態に関わらずエネルギー効率を高く安定させるとともに、交流電源の電圧変動による影響を抑えて放電灯を安定に点灯させる放電灯点灯装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも１つのスイッチング素子を具備して、前記スイッチング素子をオン／オフさせることで、交流電源の出力を前記スイッチング素子のオン／オフに応じた直流電圧に変換する直流電源部と、前記直流電源部からの出力を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータ部と、放電灯を調光するように指示する電圧信号からなる調光信号を出力する調光器と、前記調光器から調光信号が出力されていないときに、直流電源部からの出力電圧が変化すると、前記変化を抑えるように直流電源部のスイッチング素子の周波数を可変させるとともに、調光信号が出力されているときには、前記調光信号に応じて前記周波数を可変させる帰還制御部とを備え、帰還制御部は、直流電源部が出力する直流電圧を分圧した検出電圧と前記調光信号とが反転入力端に入力され、放電灯に定格電力を供給するときの前記検出電圧の値と略等しい基準電源の電圧が非反転入力端に入力されるオペアンプを具備し、反転入力端と非反転入力端との差を積分する積分回路からなる演算部と、当該演算部の演算結果に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させる駆動回路とを備えたことを特徴とし、帰還制御部に調光信号に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることによって、調光器から調光信号を出力させることで、直流電源部からの出力電圧を抑えて放電灯を調光信号に応じたレベルに調光することができるとともに、従来例のようにスイッチング素子のオンデューティを可変させることがないため、放電灯の点灯状態に関わらずエネルギー効率を高く安定させることができ、また、放電灯を調光するためにインバータ部を制御することを要せず、回路構成を簡単にすることができてコスト低減を図ることができ、さらに、調光器から調光信号を出力させていないときには、交流電源の電圧変動に応じて直流電源部からの出力電圧が変化しようとしても、帰還制御部に前記変化が抑えられるように直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることによって、直流電源部からの出力電圧を略一定に保つことができ、その結果、交流電源の電圧変動による影響を抑えて放電灯を安定に点灯させることができる。また、帰還制御部に調光信号と直流電源部の出力電圧とを区別させず、入力される電圧に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることができ、帰還制御部の制御を簡単にして、帰還制御部を簡単な回路で構成することができる。また、例えば交流電源の電圧が約１００［Ｖ］から約２４２［Ｖ］といった広い範囲で変動し、直流電源部からの出力電圧も前記変動に応じて変化しても、前記変化に応じた値を演算部に演算させて、その結果に応じて駆動回路に直流電源部のスイッチング素子の周波数を可変させることによって、直流電源部からの出力電圧を略一定に保って放電灯に定格電力を供給し、放電灯を安定に全点灯させるができる。また、演算部を積分回路から構成したことによって、直流電源部の出力電圧が僅かに変化しても、この変化を捉えて抑えることができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、インバータ部は、１乃至複数のスイッチング素子と、調光器からの調光信号に応じて前記スイッチング素子をオン／オフする制御部とを備え、前記オン／オフに応じた高周波電圧を出力することを特徴とし、調光器から調光信号を出力させたときには、前記調光信号に応じて制御部にインバータ部のスイッチング素子をオン／オフさせることによって、インバータ部から放電灯への供給電力をさらに抑えて、放電灯をより深く調光することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、調光器は、調光を深めるにつれて調光信号の電圧値の変化率を小さくさせることを特徴とし、調光が深い状態で調光信号の電圧値を増すことで調光を深めようとしたときには、調光器の構成部品のばらつきで前記電圧値を増加し過ぎて直流電源部からの出力電圧が過大に減少し放電灯を立消えさせてしまうことがあるが、調光器に調光を深めるにつれて調光信号の電圧値の変化率を小さくさせることによって、直流電源部の出力電圧の過大な減少を防いで放電灯の光出力の変化率を小さくすることができ、上述のような構成部品のばらつきによる放電灯の立消えを防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１及び図２に示すように、交流電源Ｖｓの出力を直流電圧に変換する直流電源部１０と、直流電源部１０からの出力を高周波電圧に変換して放電灯Ｌｐに供給するインバータ部ＩＮＶと、放電灯Ｌｐを調光するように指示する調光信号を出力する調光器２０と、直流電源部１０の出力電圧及び調光器２０の調光信号に応じて直流電源部１０を制御する帰還制御部３０と、インバータ部ＩＮＶの両出力端間に接続されるインダクタＬ及びコンデンサＣの直列回路とを備えている。
【００２３】
直流電源部１０は、交流電源Ｖｓの出力を整流する例えばダイオードブリッジからなる整流器ＤＢと、整流器ＤＢの両出力端間に接続されるＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１及びダイオードＤ１の直列回路と、ダイオードＤ１に並列接続されるインダクタＬ１及びＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２の直列回路と、スイッチング素子Ｑ２に並列接続されるダイオードＤ２及び電解コンデンサからなる平滑用コンデンサＣ１の直列回路とを備えている。
【００２４】
このような直流電源部１０では、両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が共にオン、共にオフする状態が高周波数で繰り返される。
【００２５】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオンのときには、交流電源Ｖｓ→整流器ＤＢ→スイッチング素子Ｑ１→インダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ２→整流器ＤＢ→交流電源Ｖｓの順に電流が流れて、これによりインダクタＬ１にエネルギーが蓄えられる。そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフしたときには、インダクタＬ１に蓄えられたエネルギーが放出されて、インダクタＬ１→ダイオードＤ２→平滑用コンデンサＣ１→ダイオードＤ１→インダクタＬ１の順に電流が流れ、平滑用コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。
【００２６】
上述のようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が繰り返しオン／オフされることで、直流電源部１０は、平滑用コンデンサＣ１にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフに応じた電荷を蓄積して、平滑用コンデンサＣ１の両端から直流電圧を出力するのである。
【００２７】
インバータ部ＩＮＶは、直流電源部１０の平滑用コンデンサＣ１に並列接続されたＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互に高周波数でオン／オフさせるインバータ制御部４０と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点に一端が接続された直流カット用のコンデンサＣ２とを備えている。また、インダクタＬ及びコンデンサＣの直列回路は、インバータ部ＩＮＶのコンデンサＣ２とスイッチング素子Ｑ４の直列回路の両端に接続され、放電灯ＬｐはコンデンサＣに並列接続される。
【００２８】
帰還制御部３０は、図３に示すように、基準電源Ｅ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、反転入力端に抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点が接続され、非反転入力端に基準電源Ｅ１の正極が接続されたオペアンプＯＰ１と、オペアンプＯＰ１の出力端と反転入力端の間に接続される抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ４の並列回路と、オペアンプＯＰ１からの出力電圧に応じて駆動信号を出力し、直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を前記出力電圧に応じた周波数でオン／オフさせる電圧−周波数変換回路からなる駆動回路３１とを備え、オペアンプＯＰ１及び抵抗Ｒ３並びにコンデンサＣ４から演算部たる比例積分回路が構成されている。また、帰還制御部３０における抵抗Ｒ１の抵抗Ｒ２と反対側の一端ａは、直流電源部１０における平滑用コンデンサＣ１の高電位側の一端に接続され、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点ｂは調光器２０の出力端に接続され、駆動回路３１の出力端ｃは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートに接続されている。そして、直流電源部１０における平滑用コンデンサＣ１の低電位側の一端と、帰還制御部３０における抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１と反対側の一端と、基準電源Ｅ１の負極とは、それぞれ共に接地されている。
【００２９】
調光器２０は、例えばスライドスイッチを備えており、前記スイッチの操作部を一方向にスライドさせることにより操作部の操作位置に応じた電圧値の調光信号を出力する。
【００３０】
ここで、上述のような本実施形態の動作について説明する。
【００３１】
まず、帰還制御部３０は、駆動回路３１の出力端ｃから予め設定された駆動信号を出力して、直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を所定の周波数で繰り返しオン／オフさせる。これにより、直流電源部１０は、交流電源Ｖｓの出力を前記所定の周波数に応じた直流電圧に変換する。
【００３２】
直流電源部１０から直流電圧が出力されると、インバター部ＩＮＶがスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互にオン／オフさせることで前記直流電圧を高周波電圧に変換し放電灯Ｌｐに供給するとともに、帰還制御部３０が、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路で前記直流電圧を分圧し、抵抗Ｒ２にかかる電圧を検出電圧として検出して、前記検出電圧の値と基準電源Ｅ１の電圧値との差を演算部で演算する。ここに、基準電源Ｅ１の電圧値は、放電灯Ｌｐに定格電力を供給するときの検出電圧の値と略等しくなるように設定されている。
【００３３】
そして演算した結果、前記差が略ゼロであれば、帰還制御部３０は、駆動回路３１からの前記駆動信号をそのまま維持させて、直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を前記所定の周波数でオン／オフさせ続ける。このとき、インバータＩＮＶからは放電灯Ｌｐに定格電力が供給され、放電灯Ｌｐは全点灯する。
【００３４】
ここで、交流電源Ｖｓの電圧が変動すると、直流電源部１０からの出力電圧も変化しようとする。しかし、前記出力電圧の変化によって、帰還制御部３０で検出する検出電圧の値と基準電源Ｅ１の電圧値との間に差が生じ、オペアンプＯＰ１が、前記差を増幅し積分した値の電圧を出力することで、駆動回路３１が前記出力電圧の変化を抑えるように、直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフする周波数を可変させる。
【００３５】
つまり、交流電源Ｖｓの電圧が例えば約１００［Ｖ］から約２４２［Ｖ］に増加した場合には、直流電源部１０からの出力電圧も増加しようとするが、帰還制御部３０が、前記出力電圧の増加を抑えるようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフする周波数を小さくし、これとは逆に、交流電源Ｖｓの電圧が減少した場合には、直流電源部１０からの出力電圧も減少しようとするが、帰還制御部３０が、前記出力電圧の減少を抑えるようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフする周波数を大きくする。
【００３６】
これにより本実施形態では、交流電源Ｖｓの電圧が変動しても直流電源部１０からの出力電圧を略一定に保って放電灯Ｌｐに定格電力を供給することができる。その結果、交流電源Ｖｓの電圧変動による影響を抑えて放電灯Ｌｐを安定に全点灯させることができるのである。また、帰還制御部３０の演算部を比例積分回路から構成したことによって、直流電源部１０の出力電圧が僅かに変化しても、この変化を捉えて抑えることができる。
【００３７】
次に、調光器２０の操作部をスライドさせたときの本実施形態の動作について説明する。
【００３８】
例えば図４（ａ）に示すように、調光器２０の操作部の操作位置ＰがＦｕｌｌの位置にあるときには、調光器２０からは調光信号が出力されず、上述のように、帰還制御部３０の駆動回路３１が直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を所定の周波数でオン／オフさせて放電灯Ｌｐに定格電力を供給させる。その結果、図４（ｂ）に示すように、放電灯Ｌｐは光出力φ１で全点灯する。
【００３９】
そして、調光器２０の操作部を、調光が深くなる向きに、つまり操作部の操作位置ＰがＦｕｌｌからＤｉｍに移るようにスライドさせると、調光器２０から帰還制御部３０に調光信号が出力され、この調光信号の電圧値Ｖは、操作部のスライド幅に略比例して大きくなる。このように調光信号が出力されると、調光信号による電圧が帰還制御部３０の抵抗Ｒ２に印加されるため、抵抗Ｒ２に印加される電圧値が基準電源Ｅ１の電圧値よりも大きくなって、両電圧値の間に差が生じる結果、上述の交流電源Ｖｓの電圧が変動したときと同様、帰還制御部３０が前記差に応じて直流電源部１０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフする周波数を減少させて、直流電源部１０の出力電力を抑える。
【００４０】
その結果、調光器２０の操作部をその操作位置ＰがＦｌｌからＤｉｍに移るようにスライドさせると、調光器２０から出力される調光信号の電圧値Ｖが０からＶ２に増加し、この電圧値の増加に応じて放電灯Ｌｐの光出力φは前記電圧値Ｖの増加率よりも大きな変化率でφ１からφ２に減少するのである。
【００４１】
このように本実施形態では、調光器２０から調光信号を出力させることで、直流電源部１０からの出力電圧を抑えて放電灯Ｌｐを調光信号に応じた任意のレベルに調光することができる。また、従来例のようにスイッチング素子のオンデューティを可変させることがないので、全点灯状態や調光状態といった放電灯Ｌｐの点灯状態に関わらずエネルギー効率を高く安定させることができる。また、本実施形態では、放電灯Ｌｐを調光するためにインバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のオン／オフする周波数やオンデューティを可変することを要せず、回路構成を簡単にすることができてコスト低減を図ることができる。
【００４２】
さらに、調光信号による電圧を検出電圧と同様に抵抗Ｒ２に印加して、調光信号を検出電圧として帰還制御部３０に入力することによって、帰還制御部３０に調光信号と検出電圧とを区別させずに、調光信号が出力されたときには帰還制御部３０に、あたかも検出電圧が増加したかのようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフする周波数を小さくさせることができて、直流電源部１０からの出力電圧を抑え、放電灯Ｌｐを調光することができるのである。これにより、帰還制御部３０の制御を簡単にして、帰還制御部３０を簡単な回路で構成することができる。
【００４３】
ところで、上述のように調光器２０の操作部をスライドさせて放電灯Ｌｐを調光させるときには、図４（ｂ）に示すように、操作部の操作位置ＰがＤｉｍに近付くにつれて、操作部のスライド幅に対する放電灯Ｌｐの光出力φの変化率が大きくなる。つまり、帰還制御部１０は、操作部の操作位置ＰがＤｉｍ付近にあって調光信号の電圧値Ｖが大きいとき、電圧値Ｖの僅かな増加で、直流電源部１０の出力電圧を大幅に減少させて放電灯Ｌｐの光出力φを大きく減少させるのである。その結果、操作位置ＰがＤｉｍ付近にあって、さらに調光を深めようとしたときには、調光器２０の構成部品のばらつきによる操作位置Ｐの僅かなずれによって調光信号の電圧値Ｖを増加し過ぎて放電灯Ｌｐを立消えさせてしまうことがある。
【００４４】
そこで本実施形態では、図５（ａ）の実線及び点線に示すように、操作部をスライドさせて操作位置ＰをＦｕｌｌからＤｉｍに移すにつれて、つまり調光を深めるにつれて前記スライド幅に対する調光信号の電圧値Ｖの変化率を次第に小さくさせても良い。例えば、図５（ａ）の実線に示すように、調光信号の電圧値Ｖの変化率を次第に減少させたときには、直流電源部１０の出力電圧の過大な減少を防いで、図５（ｂ）の実線に示すように、光出力φの変化率は、操作部の操作位置Ｐに関わらず略一定に保たれ、操作位置ＰがＤｉｍ付近にあるときの前記変化率を小さくすることができる。また、図５（ａ）の点線に示すように、調光信号の電圧値Ｖの変化率をさらに小さくさせたときには、直流電源部１０の出力電圧の過大な減少をさらに防いで、図５（ｂ）の点線に示すように、操作部の操作位置ＰがＤｉｍに近付くにつれて、光出力φは操作位置Ｐのスライド幅の増加に対して例えば逆二乗に減少し、操作位置ＰがＤｉｍ付近にあるときの光出力φの変化率をさらに小さくすることができる。このように、操作部の操作位置ＰがＤｉｍ付近にあるときには、光出力φの変化率を小さくすることができ、上述のような構成部品のばらつきによる放電灯Ｌｐの立消えを防止することができる。
【００４５】
また本実施形態では、本実施形態の調光器２０以外の回路構成から、放電灯Ｌｐを調光させる機能を必要としない放電灯点灯装置を構成することができるので、前記放電灯点灯装置の回路構成を流用して、コスト低減を図ることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では帰還制御部３０をオペアンプＯＰ１等で構成したが、例えば一般に市販されているような力率改善用のＩＣ（例えばモトローラ社製のＭＣ３３２６２など）を用いて帰還制御部３０を構成しても良い。このときには前記ＩＣに、直流電源部１０の出力電圧以外にも、例えば直流電源部１０の整流器ＤＢの出力電圧や、スイッチング素子Ｑ２に流れる電流などに応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御させて、力率を改善し、制御の安定性を向上することができる。
（実施形態２）
本実施形態における基本構成は実施形態１と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態では、図６及び図７に示すように、調光器２０が帰還制御部３０とインバータ部ＩＮＶのインバータ制御部４０に調光信号を出力し、インバータ制御部４０が前記調光信号に応じてスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のオン／オフする周波数を可変させる。
【００４８】
ここで本実施形態の直流電源部１０は、整流器ＤＢと、整流器ＤＢの両出力端に接続されたインダクタＬ１及びスイッチング素子Ｑ２の直列回路と、スイッチング素子Ｑ２に並列接続されたダイオードＤ２及び平滑用コンデンサＣ１の直列回路とからなり、実施形態１の直流電源部１０と比べてスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１とが省略されたように構成されている。
【００４９】
このような直流電源部１０では、スイッチング素子Ｑ２がオンしたとき、交流電源Ｖｓ→整流器ＤＢ→インダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ２→整流器ＤＢ→交流電源Ｖｓの順に電流が流れてインダクタＬ１にエネルギーが蓄えられる。そして、スイッチング素子Ｑ２がオフしたときには、インダクタＬ１に蓄えられたエネルギーが放出されて、インダクタＬ１→ダイオードＤ２→平滑用コンデンサＣ１→整流器ＤＢ→インダクタＬ１の順に電流が流れて、平滑用コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。このようにスイッチング素子Ｑ２が繰り返しオン／オフされることで、直流電源部１０は、実施形態１と同様、平滑用コデンサＣ１にスイッチング素子Ｑ２のオン／オフする周波数に応じた電荷を蓄積して、平滑用コンデンサＣ１の両端から直流電圧を出力する。
【００５０】
このような本実施形態では、図８（ａ）に示すように、調光器２０の操作部をスライドさせて操作部の操作位置ＰをＦｕｌｌからＤｉｍに移すと、実施形態１と同様、調光器２０から電圧値Ｖが操作部のスライド幅に略比例して大きくなる調光信号が出力される。しかし本実施形態では、実施形態１と異なって、前記調光信号に応じてインバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のオン／オフする周波数も可変させることによって、インバータ部ＩＮＶから放電灯Ｌｐへの供給電力が実施形態１よりも抑えられる。その結果、図８（ｂ）に示すように、調光器２０の操作部の操作位置ＰがＤｉｍにあるときには、放電灯Ｌｐの光出力φがφ２よりもさらに小さいφ３となるように、放電灯Ｌｐの光出力φを、図８（ｂ）の実線に示すように、実施形態１の光出力φ（図８（ｂ）に示す点線）よりも小くして、放電灯Ｌｐをより深く調光することができる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、少なくとも１つのスイッチング素子を具備して、前記スイッチング素子をオン／オフさせることで、交流電源の出力を前記スイッチング素子のオン／オフに応じた直流電圧に変換する直流電源部と、前記直流電源部からの出力を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータ部と、放電灯を調光するように指示する電圧信号からなる調光信号を出力する調光器と、前記調光器から調光信号が出力されていないときに、直流電源部からの出力電圧が変化すると、前記変化を抑えるように直流電源部のスイッチング素子の周波数を可変させるとともに、調光信号が出力されているときには、前記調光信号に応じて前記周波数を可変させる帰還制御部とを備え、帰還制御部は、直流電源部が出力する直流電圧を分圧した検出電圧と前記調光信号とが反転入力端に入力され、放電灯に定格電力を供給するときの前記検出電圧の値と略等しい基準電源の電圧が非反転入力端に入力されるオペアンプを具備し、反転入力端と非反転入力端との差を積分する積分回路からなる演算部と、当該演算部の演算結果に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させる駆動回路とを備えたので、帰還制御部に調光信号に応じて直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることによって、調光器から調光信号を出力させることで、直流電源部からの出力電圧を抑えて放電灯を調光信号に応じたレベルに調光することができるとともに、従来例のようにスイッチング素子のオンデューティを可変させることがないため、放電灯の点灯状態に関わらずエネルギー効率を高く安定させることができ、また、放電灯を調光するためにインバータ部を制御することを要せず、回路構成を簡単にすることができてコスト低減を図ることができ、さらに、調光器から調光信号を出力させていないときには、交流電源の電圧変動に応じて直流電源部からの出力電圧が変化しようとしても、帰還制御部に前記変化が抑えられるように直流電源部のスイッチング素子のオン／オフする周波数を可変させることによって、直流電源部からの出力電圧を略一定に保つことができ、その結果、交流電源の電圧変動による影響を抑えて放電灯を安定に点灯させることができるという効果がある。また、帰還制御部に調光信号と直流電源部の出力電圧とを区別させず、入力される電圧に応じて直流電源部のスイッチング素子をオン／オフする周波数を可変させることができ、帰還制御部の制御を簡単にして、帰還制御部を簡単な回路で構成することができるという効果がある。また、例えば交流電源の電圧が約１００［Ｖ］から約２４２［Ｖ］といった広い範囲で変動し、直流電源部からの出力電圧も前記変動に応じて変化しても、前記変化に応じた値を演算部に演算させて、その結果に応じて駆動回路に直流電源部のスイッチング素子の周波数を可変させることによって、直流電源部からの出力電圧を略一定に保って放電灯に定格電力を供給し、放電灯を安定に全点灯させるができるという効果がある。また、演算部を積分回路から構成したことによって、直流電源部の出力電圧が僅かに変化しても、この変化を捉えて抑えることができるという効果がある。
【００５２】
請求項２の発明は、インバータ部は、１乃至複数のスイッチング素子と、調光器からの調光信号に応じて前記スイッチング素子をオン／オフする制御部とを備え、前記オン／オフに応じた高周波電圧を出力するので、調光器から調光信号を出力させたときには、前記調光信号に応じて制御部にインバータ部のスイッチング素子をオン／オフさせることによって、インバータ部から放電灯への供給電力をさらに抑えて、放電灯をより深く調光することができるという効果がある。
【００５５】
請求項３の発明は、調光器は、調光を深めるにつれて調光信号の電圧値の変化率を小さくさせるので、調光が深い状態で調光信号の電圧値を増すことで調光を深めようとしたときには、調光器の構成部品のばらつきで前記電圧値を増加し過ぎて直流電源部からの出力電圧が過大に減少し放電灯を立消えさせてしまうことがあるが、調光器に調光を深めるにつれて調光信号の電圧値の変化率を小さくさせることによって、直流電源部の出力電圧の過大な減少を防いで放電灯の光出力の変化率を小さくすることができ、上述のような構成部品のばらつきによる放電灯の立消えを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す概略回路ブロック図である。
【図２】同上の概略回路図である。
【図３】同上の帰還制御部の概略回路図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、同上の動作説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、同上の他の動作説明図である。
【図６】実施形態２を示す概略回路ブロック図である。
【図７】同上の概略回路図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、同上の動作説明図である
【図９】従来例を示す概略回路ブロック図である。
【符号の説明】
１０  直流電源部
２０  調光器
３０  帰還制御部
ＩＮＶ  インバータ部
Ｌｐ  放電灯
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｖｓ  交流電源
【図１】
0004096532.tif 000002
【図２】
0004096532.tif 000003
【図３】
0004096532.tif 000004
【図４】
0004096532.tif 000005
【図５】
0004096532.tif 000006
【図６】
0004096532.tif 000007
【図７】
0004096532.tif 000008
【図８】
0004096532.tif 000009
【図９】
0004096532.tif 000010