(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流または交流の電力を制御して高圧放電灯に出力する制御電力出力手段と、
該制御電力出力手段の出力電圧を分圧抵抗で分圧した電圧、および前記制御電力出力手段の出力電流を電流検出抵抗で降下させた電圧の和を検出電圧として出力する出力電圧・電流検出手段と、
前記制御電力出力手段の出力電圧を他の分圧抵抗で分圧した電圧、ならびに前記制御電力出力手段の出力電流を前記電流検出抵抗および他のｎ個（ｎは１以上の自然数）の電流検出抵抗で降下させた電圧の和を検出電圧として出力する他のｎ個（ｎは１以上の自然数）の出力電圧・電流検出手段と、
前記出力電圧・電流検出手段および前記他のｎ個の出力電圧・電流検出手段の各検出電圧に基づき、前記制御電力出力手段を制御する制御手段と、
前記出力電圧・電流検出手段および前記他のｎ個の出力電圧・電流検出手段の各検出電圧のうち、値が最も低い検出電圧を前記制御手段へのフィードバック信号として選択するフィードバック信号選択手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記フィードバック信号選択手段が、前記分圧抵抗に接続された複数のダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記フィードバック信号選択手段が、前記分圧抵抗に接続された複数のトランジスタからなることを特徴とする請求項１に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】
本発明は照明器具、液晶プロジェクタ等に搭載される放電灯点灯装置に関し、特に、定電力制御を行う放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放電灯点灯装置において、二つの検出電圧または二つの分圧電圧を切り換えることで、定電力制御を行うことが試みられており、例えば、特開平９−６９３９５号公報にそのような放電灯点灯装置が開示されている。その構成を図１０、図１１を用いて説明する。
【０００３】
図１０において、２０は放電灯点灯装置であり、交流電源ＡＣから供給される交流を整流、平滑化し、直流として出力する直流化回路２１と、直流化回路２１からの直流をスイッチング駆動させた脈流を出力するチョッパ回路２２と、このチョッパ回路２２からの脈流を平滑化する平滑回路２３と、始動時に始動スイッチ（図示せず）等のオンによって高圧パルスを出力する始動回路２４と、この始動回路２４からの高圧パルスで始動し、点灯する高圧放電灯２５と、平滑回路２３の出力電圧ＶＬを抵抗Ｒ２０、Ｒ２１で分圧した電圧および直流電流を抵抗Ｒ２２で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖｏとして出力する第１の検出回路２６と、出力電圧ＶＬを抵抗Ｒ２３、Ｒ２４で分圧した電圧および直流電流を抵抗Ｒ２２で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖｐとして出力する第２の検出回路２７と、検出電圧Ｖｏ、Ｖｐに基づいてチョッパ回路２２をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する制御回路２８とを備えるものである。
【０００４】
また、図１１において、３０は、他の放電灯点灯装置であり、直流化回路２１と、チョッパ回路２２と、平滑回路２３と、始動回路２４と、高圧放電灯２５と、平滑回路２３の出力電圧ＶＬを分圧した分圧電圧ＶＡを出力する抵抗Ｒ３１、Ｒ３２と、基準電圧ＶＯを分圧した分圧電圧ＶＢを出力する抵抗Ｒ３３、Ｒ３４と、交互にオンオフすることにより、分圧電圧ＶＡ、ＶＢのうち、電圧値の低い方を制御回路２８へのフィードバック信号として選択するトランジスタＴｒ３１、Ｔｒ３２とを備えてなる。
【０００５】
このように構成される放電灯点灯装置２０、３０は、それぞれ、二つの検出電圧または二つの分圧電圧を切り換えることで、一定電力に近い負荷特性を実現することが意図されたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の放電灯点灯装置２０においては、第１の検出回路２６と第２の検出回路２７とが、ともに、平滑回路２３の出力電流ＩＬを抵抗Ｒ２２を用いて降下させた電圧を用いるものである。このため、検出電圧Ｖｏ、Ｖｐは、図１２に示すように、互いに交わることなく推移し、抵抗Ｒ２０乃至Ｒ２４の抵抗値をどのように設定しても、負荷の変動に伴って検出電圧Ｖｏ、Ｖｐの大小関係が逆転することがないため、検出電圧Ｖｏ、Ｖｐのどちらかを選択し、取り込むタイミングの見極めが困難である。このため、新たに別の基準電圧を設け、この基準電圧と出力電圧を比較し、選択する必要が生じる。
【０００７】
また、従来の他の放電灯点灯装置３０においては、分圧電圧ＶＡ、ＶＢの電圧値は、それぞれ抵抗Ｒ３４を流れる電流量にも影響することを考慮して設計しなければならず、回路構成が複雑となり、所望の出力特性を得るための定数設定も煩雑なものとなる。
【０００８】
そこで、本発明においては、簡易な回路構成で、一定電力に近い負荷特性を実現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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる放電灯点灯装置においては、直流または交流の電力を制御して高圧放電灯に出力する制御電力出力手段と、該制御電力出力手段の出力電圧を分圧抵抗で分圧した電圧、および前記制御電力出力手段の出力電流を電流検出抵抗で降下させた電圧の和を検出電圧として出力する出力電圧・電流検出手段と、前記制御電力出力手段の出力電圧を他の分圧抵抗で分圧した電圧、ならびに前記制御電力出力手段の出力電流を前記電流検出抵抗および他のｎ個（ｎは１以上の自然数）の電流検出抵抗で降下させた電圧の和を検出電圧として出力する他のｎ個（ｎは１以上の自然数）の出力電圧・電流検出手段と、前記出力電圧・電流検出手段および前記他のｎ個の出力電圧・電流検出手段の各検出電圧に基づき、前記制御電力出力手段を制御する制御手段と、前記出力電圧・電流検出手段および前記他のｎ個の出力電圧・電流検出手段の各検出電圧のうち、値が最も低い検出電圧を前記制御手段へのフィードバック信号として選択するフィードバック信号選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記フィードバック信号選択手段が、前記分圧抵抗に接続された複数のダイオードからなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記フィードバック信号選択手段が、前記分圧抵抗に接続された複数のトランジスタからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる放電灯点灯装置によれば、ダイオードまたはトランジスタからなり、比較的簡易な構成を有するフィードバック信号選択手段を用いて、複数の検出回路から出力される複数の検出電圧を切り換えてフィードバック信号とすることにより、一定電力に近い負荷特性を実現することができる。
【００１３】
また、検出回路の数を増やし、切り換えて用いる検出電圧の数を増やすことで、より一層、負荷特性を一定電力に近づけることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例にかかる放電灯点灯装置の構成を図１を用いて説明する。
【００１５】
同図において、１は放電灯点灯装置であり、交流電源ＡＣに接続された直流化回路２と、制御電力出力手段としてのチョッパ回路３と、平滑回路４と、始動回路５と、高圧放電灯６と、第１の出力電圧・電流検出手段としての第１の検出回路７と、第２の出力電圧・電流検出手段としての第２の検出回路８と、ＰＷＭ制御機能を有する制御回路９と、フィードバック信号選択手段としてのダイオードＤ１、Ｄ２を備えてなるものである。
【００１６】
このうち、第１の検出回路７は、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２および電流検出抵抗Ｒ３からなり、第２の検出回路８は、分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５、電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６からなる。ここで、電流検出抵抗Ｒ３は、第１、第２の検出回路７、８の共用となる。また、ダイオードＤ１、Ｄ２は、各カソードが第１の検出回路７の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点、および、第２の検出回路８の分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５の接続点に、それぞれ接続され、各アノード同士が接続され、このアノード同士の接続点が、制御回路９のフィードバック信号入力部（図示せず）に接続される。
【００１７】
このように構成される放電灯点灯装置１においては、直流化回路２で交流電源ＡＣを整流、平滑化し、直流として出力し、この直流出力をチョッパ回路３でスイッチング駆動させ、脈流を出力し、この脈流を平滑回路４で平滑化し、始動時に始動スイッチ（図示せず）等のオンにより、始動回路５から高圧パルスを出力し、この高圧パルスで高圧放電灯６が始動し、点灯する。また、高圧放電灯６への出力電圧を、次のように検出する。すなわち、第１の検出回路７で、平滑回路４の出力電圧ＶＬを分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した電圧と、出力電流ＩＬを電流検出抵抗Ｒ３で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖａとして出力し、第２の検出回路８で、出力電圧ＶＬを分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した電圧と、出力電流ＩＬを電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖｂとして出力する。そして、検出電圧Ｖａ、Ｖｂのうち、値が低い方の検出電圧側のダイオードＤ１またはダイオードＤ２がオンすることにより、低い方の検出電圧を、制御回路９へのフィードバック信号として出力する。一方、検出電圧Ｖａ、Ｖｂのうち、高い方の検出電圧側のダイオードＤ２またはダイオードＤ１は、逆バイアスとなるため、高い方の電圧はフィードバック信号に影響しない。このようにして出力されたフィードバック信号に基づき、制御回路９で、チョッパ回路３をＰＷＭ制御する。
【００１８】
ここで、検出電圧Ｖａ、Ｖｂは、平滑回路４の出力電圧ＶＬ、出力電流ＩＬに応じて、次の（１）式および（２）式により規定される。
【００１９】
Ｖａ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×ＶＬ＋Ｒ３×ＩＬ              …（１）式
Ｖｂ＝Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ５）×ＶＬ＋（Ｒ３＋Ｒ６）×ＩＬ    …（２）式
なお、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、および他の分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値は、次の（３）式の関係となるように設定する。
【００２０】
｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝＞｛Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ５｝          …（３）式
このように規定される検出電圧Ｖａ、Ｖｂは、図２に示すように推移する。ここで、低い方の検出電圧をフィードバック信号とするため、検出電圧Ｖａ、Ｖｂの大小関係が逆転する直前のＶａ＝Ｖｂとなる点Ｐにおいて、フィードバック信号はＶａからＶｂに切り換えられることとなる。したがって、出力電力は、図３、図４に示すように、フィードバック信号として、検出電圧Ｖａを用いたときの出力電力の実線部分と、検出電圧Ｖｂを用いたときの出力電力の実線部分とが組み合わされたカーブとなる。このうち、図３のカーブは、図５に示す電力一定の場合のカーブに近いものとなる。
【００２１】
ここで、低い方の検出電圧をフィードバック信号とするフィードバック信号選択手段は、ダイオードでなく、トランジスタからなるものを用いてもよい。すなわち、図６に示すように、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点にトランジスタＴｒ１のベースを接続し、分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５の接続点にトランジスタＴｒ２のベースを接続する。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各エミッタを抵抗Ｒ１０を介して、平滑回路４の出力電圧ＶＬに接続し、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各コレクタを第１、第２の検出回路７、８の外部に接続する。そして、抵抗Ｒ１０とトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各エミッタの接続点を、制御回路９のフィードバック信号入力部（図示せず）に接続する。
【００２２】
このように構成することにより、検出電圧Ｖａ、Ｖｂのうち、値が低い方の検出電圧側のトランジスタＴｒ１またはトランジスタＴｒ２がオンし、低い方の検出電圧をフィードバック信号として出力することができる。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各エミッタが、抵抗Ｒ１０を介して出力電圧ＶＬに接続され、各コレクタが第１、第２の検出回路７、８の外部に接続されているため、フィードバック信号の選択に不要な電流を外部へ逃がすことができる。さらに、抵抗Ｒ１０の抵抗値を、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５の抵抗値より低く設定することにより、フィードバック信号のインピーダンスを下げ、フィードバック信号へのノイズの影響を小さくし、制御系を安定させることができる。
【００２３】
上述のように、放電灯点灯装置１においては、ダイオードまたはトランジスタからなり、比較的簡易な構成のフィードバック信号選択手段により、検出電圧Ｖａ、Ｖｂを切り換えてフィードバック信号とすることにより、一定電力に近い負荷特性を実現することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施例にかかる放電灯点灯装置の構成を図７を用いて説明する。なお、図７には主要部分のみを示し、図１と同一もしくは相当する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
図７において、１ａは放電灯点灯装置であり、第１、第２の検出回路７、８に加えて、第３の検出回路１０を備える。第３の検出回路１０は、分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８、電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９を有する。このうち、電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６は、第１、第２の検出回路７、８と共用のものである。また、第１の検出回路７の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点に、ダイオードＤ１のカソードが接続され、第２の検出回路８の分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５の接続点に、ダイオードＤ２のカソードが接続され、第３の検出回路１０の分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８の接続点に、ダイオードＤ３のカソードが接続される。ここで、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３は、いずれもフィードバック信号選択手段である。そして、これらのダイオードの各アノードは互いに接続され、この接続点が、制御回路のフィードバック信号入力部（図示せず）に接続される。
【００２６】
このように構成される放電灯点灯装置１ａにおいては、平滑回路４の出力電圧ＶＬおよび出力電流ＩＬを、次のように検出する。すなわち、第１の検出回路７で、出力電圧ＶＬを分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した電圧と、出力電流ＩＬを電流検出抵抗Ｒ３で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖａとして出力し、第２の検出回路８で、出力電圧ＶＬを分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した電圧と、出力電流ＩＬを電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖｂとして出力する。また、第３の検出回路１０で、出力電圧ＶＬを分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８で分圧した電圧と、出力電流ＩＬを電流検出抵抗Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９で降下させた電圧の和を検出電圧Ｖｃとして出力する。そして、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３のうち、検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの中で最も低い検出電圧側にあるダイオードがオンし、その最も低い検出電圧をフィードバック信号として出力する。一方、検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの中で、比較的高い電圧側のダイオードは逆バイアスとなるため、比較的高い電圧は、フィードバック信号に影響しない。
【００２７】
ここで、検出電圧Ｖｃは、平滑回路４の出力電圧ＶＬ、出力電流ＩＬに応じて、次の（４）式により規定される。
【００２８】
Ｖｃ＝Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）×ＶＬ＋（Ｒ３＋Ｒ６＋Ｒ９）＋ＩＬ  …（４）式
そして、これら三つの検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを切り換えてフィードバック信号とすることにより、出力電力は、図８、図９に示すように、検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃのそれぞれをフィードバック信号としたときの出力電力の実線部分が組み合わされたカーブとなる。このうち、図８のカーブは、第１の実施例で述べた二つの検出電圧を切り換えてフィードバック信号とする場合に比べて、図５に示す一定電力のカーブに、より一層近いものとなる。
【００２９】
上述のように、放電灯点灯装置１ａにおいては、三つの検出回路の各検出電圧を切り換えてフィードバック信号とすることにより、第１の実施例に比べて、より一層、一定電力に近い負荷特性を実現することができる。
【００３０】
なお、検出回路の数を増やし、切り換えて用いる検出電圧の数を増やすほど、負荷特性は一定電力に近づくこととなる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明にかかる放電灯点灯装置によれば、ダイオードまたはトランジスタからなり、比較的簡易な構成を有するフィードバック信号選択手段を用いて、複数の検出回路から出力される複数の検出電圧を切り換えてフィードバック信号とすることにより、一定電力に近い負荷特性を実現することができる。
【００３２】
また、検出回路の数を増やし、切り換えて用いる検出電圧の数を増やすことで、より一層、負荷特性を一定電力に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】図１の放電灯点灯装置の二つの検出電圧を示すグラフであり、縦軸は検出電圧、横軸は出力電圧である。
【図３】図１の放電灯点灯装置の二つの検出電圧Ｖａ、Ｖｂがそれぞれ一定となる出力電圧、出力電流の関係を示すグラフであり、縦軸は出力電流、横軸は出力電圧である。
【図４】図１の放電灯点灯装置の二つの検出電圧Ｖａ、Ｖｂがそれぞれ一定となる出力電圧、出力電流の関係を示すグラフであり、縦軸は出力電力、横軸は出力電圧である。
【図５】出力電力が一定である場合の出力電流および出力電圧を示すグラフであり、縦軸は出力電流、横軸は出力電圧である。
【図６】図１の放電灯点灯装置の変形例を示す要部回路図である。
【図７】本発明の第２の実施例にかかる放電灯点灯装置を示す要部回路図である。
【図８】図７の放電灯点灯装置の三つの検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃがそれぞれ一定となる出力電圧、出力電流の関係を示すグラフであり、縦軸は出力電流、横軸は出力電圧である。
【図９】図７の放電灯点灯装置の三つの検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃがそれぞれ一定となる出力電圧、出力電力の関係を示すグラフであり、縦軸は出力電力、横軸は出力電圧である。
【図１０】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１１】従来の他の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１２】図１０の放電灯点灯装置の二つの検出電圧を示すグラフであり、縦軸は検出電圧、横軸は出力電圧である。
【符号の説明】
１    放電灯点灯装置
３    チョッパ回路（制御電力出力手段）
６    高圧放電灯
７    第１の検出回路（出力電圧・電流検出手段）
８    第２の検出回路（他の出力電圧・電流検出手段）
９    制御回路（制御手段）
１０    第３の検出回路（他の出力電圧・電流検出手段）
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３    ダイオード（フィードバック信号選択手段）
Ｔｒ１、Ｔｒ２    トランジスタ（フィードバック信号選択手段）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７、Ｒ８    分圧抵抗
Ｒ３、Ｒ６、Ｒ９    電流検出抵抗
【図１】
0004239281.tif 000002
【図２】
0004239281.tif 000003
【図３】
0004239281.tif 000004
【図４】
0004239281.tif 000005
【図５】
0004239281.tif 000006
【図６】
0004239281.tif 000007
【図７】
0004239281.tif 000008
【図８】
0004239281.tif 000009
【図９】
0004239281.tif 000010
【図１０】
0004239281.tif 000011
【図１１】
0004239281.tif 000012
【図１２】
0004239281.tif 000013