(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源からの電力供給を受け交流電圧を出力する少なくともスイッチング素子及び共振回路を含む電力変換回路と、
前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記電力変換回路の出力に接続され少なくとも放電灯を接続される負荷回路と、
前記放電灯を始動点灯させるため前記電力変換回路の出力を増加させるように前記駆動回路の動作周波数を始点周波数から終点周波数へ可変制御する第１の周波数制御回路と、
前記放電灯の始動点灯後、前記共振回路に流れる電流により前記電力変換回路の出力電力を検出し、前記出力電力が目標値となるように前記駆動回路の動作周波数制御を行う第２の周波数制御回路と、
から構成される放電灯点灯装置において、
前記放電灯の始動点灯後、前記動作周波数を前記始点周波数側の所定周波数まで、前記電力変換回路の出力電力が実質的に変わらない程度に一定期間可変させる周波数シフト手段を有し、
前記所定周波数は、前記放電灯の点灯時における前記共振回路の共振周波数に対して、前記始点周波数と同じ側であり、
前記第２の周波数制御回路は、前記放電灯の点灯時における前記共振回路の共振周波数に対する前記動作周波数の大小関係を判別する動作状態検出手段を有し、前記動作周波数が前記共振周波数に対し前記始点周波数と同じ側でない場合のみ前記周波数シフトを実施し、
前記動作状態検出手段は、前記動作周波数と前記出力電力の経時変化を検出し、両者の時間変化率の差により前記動作周波数の前記共振周波数に対する大小関係を判別することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記第１の周波数制御回路は、前記電力変換回路の出力を徐々に増加させるように前記駆動回路の動作周波数をスイープさせ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】
前記第１の周波数制御回路は、前記電力変換回路の出力を検出すると共に、フィードバック制御により目標出力となるよう前記動作周波数のスイープを行うことを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記周波数シフト手段は、断続的に複数回周波数シフトを行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記周波数シフト手段は、略一定周期で周波数シフトを行うことを特徴とする請求項４に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記負荷は、前記電力変換回路の出力に接続される誘導コイルと、前記誘導コイルに近接配置されて点灯するバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えた照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置の構成例を図１９に示す。この放電灯点灯装置は、交流電源Ｖｉｎからの電力供給を受けて、直流電圧ＶＤＣを出力する直流電源１と、直流電源１からの電力供給を受けて高周波電圧Ｖｃｏｉｌを出力するインバータ回路２と、インバータ回路２の動作周波数制御によりインバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌの可変制御を行う電圧制御手段１３と、インバータ回路２の出力に接続される、誘導コイル５および誘導コイル５に近接配置される無電極放電灯６からなる負荷３と、無電極放電灯６の出力電力を目標値に略一定化させるよう動作周波数制御を行う電流制御手段１７から構成される。
【０００３】
直流電源１は整流用ダイオードブリッジＤＢとスイッチング素子Ｑ６、インダクタＬ１０、ダイオードＤ１０、制御回路１０及び平滑用コンデンサＣ１０からなる昇圧チョッパ回路で構成される。インバータ回路２はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４、共振回路の構成要素であるインダクタＬｓ、コンデンサＣｐ、Ｃｓから構成されている。無電極放電灯６は透明な球状のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗布された球状のガラスバルブ内に不活性ガス・金属蒸気等の放電ガス（例えば、水銀及び希ガス）が封入され、誘導コイル５を近接配置されている。インバータ回路２は誘導コイル５に対して数十ｋＨｚから数ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘導コイル５に高周波電磁界を発生させて無電極放電灯６に高周波電力を供給する。これに応じて、無電極放電灯６内に高周波プラズマ電流を発生させて紫外線もしくは可視光を発生させるようになっている。
【０００４】
ドライブ回路１１は、図２０に示すように、定電圧源Ｅｓ、電圧制御発振器ＶＣＯ、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で構成される。電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＶＩには、定電圧源Ｅｓの出力電圧が抵抗Ｒ１０，Ｒ１１で分圧されて与えられており、その分圧点からのシンク電流Ｉｏに応じて発振周波数が変化する。電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＶＩにはシンク電流Ｉｏに応じた電圧が入力され、電圧制御発振器ＶＣＯはそれに応じた動作周波数ｆｉｎｖでＨｏｕｔ端子とＨ−ＧＮＤ端子間、Ｌｏｕｔ端子とＬ−ＧＮＤ端子間に、相互に位相が略１８０°ずれたスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４に対する略矩形波状の駆動信号を出力する。
【０００５】
電圧制御手段１３はオペアンプＱ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１からなる積分回路、コンデンサＣ１の電荷放電用スイッチＳＷ０等から構成される。
【０００６】
電流制御手段１７は、オペアンプＱ９、抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ１１からなる積分回路、基準電圧作製のための抵抗Ｒ５、Ｒ６等から構成され、インバータ回路２の共振電流を検出する抵抗Ｒｄからの信号を差動増幅する。
【０００７】
ドライブ回路１１はその入力端子から電圧制御手段１３、電流制御手段１７および可変抵抗ＶＲへ流れるシンク電流Ｉｓｗ、ＩｆｂおよびＩｖｒの和（＝Ｉｏ）に応じて動作周波数を可変させる。
【０００８】
可変抵抗ＶＲは、インバータ回路２、負荷３による共振回路や、ドライブ回路１１等の回路部品のばらつき吸収を行い、安定した始動点灯を行えるように調整される。
【０００９】
動作について図２２、図２３を用いて説明する。スイッチＳＷ０がＯＮからＯＦＦに切り替わると、電圧制御手段１３は直流電圧Ｅ１からの電力供給を受けて抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１を充電し、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１をオペアンプＱ１の非反転入力端子に印加し、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１に応じて電圧ＶＩを可変させ、ドライブ回路１１の周波数スイープ制御（始点周波数ｆｓ→終点周波数ｆｅ）を行う。
【００１０】
いま、ドライブ回路１１の入力電圧ＶＩと動作周波数ｆｉｎｖの関係が図２１の傾向に設定されているとすると、電圧ＶＣ１が増加するときシンク電流Ｉｏ（＝Ｉｓｗ）は減少するため電圧ＶＩは増加し、その結果、動作周波数ｆｉｎｖが徐々に低下するので、動作周波数ｆｉｎｖと電圧Ｖｃｏｉｌとの関係が図２５のようである場合、電圧Ｖｃｏｉｌは徐々に増加する。そして、この周波数スイープの間に無電極放電灯６が点弧始動に最低限必要な電圧を越えるように設計されるため、ある動作周波数ｆｉｎｖ（＝ｆｉ）で無電極放電灯６が点灯し、直ちに電圧Ｖｃｏｉｌは低下し、図中の点灯時側の曲線上に移動する。
【００１１】
なお、周波数スイープ制御の間、インバータ回路２の共振電流は初期状態（≒ゼロ）から増加するため、オペアンプＱ９の出力は初期状態の高電圧から減少するが、積分回路の抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ１１の働きによりオペアンプＱ９は差動増幅回路動作に遅延時間を発生させている。従って、オペアンプＱ９の出力Ｖｏｕｔがドライブ回路１１の入力端子の電圧ＶＩと比較して高電圧である間は、ドライブ回路１１からのシンク電流Ｉｆｂは略ゼロとなり、マスク動作が行われ、電流Ｉｏ≒Ｉｓｗ＋Ｉｖｒとなるので、ドライブ回路１１の動作周波数は電圧制御手段１３の出力にほぼ支配される。
【００１２】
その後、時間ｔ＝ｔ２で無電極放電灯６が点灯した後、電圧ＶＣ１が一定値となるまで動作周波数が変化し、この時、図２５より動作周波数がｆｉで点灯した後、終点の周波数であるｆｅまで変化する。しかし、オペアンプＱ９の出力Ｖｏｕｔの低減により、時間ｔ＞ｔ３ではオペアンプＱ９が負帰還のフィードバック動作を行い、電流Ｉｆｂが流れ出すと、動作周波数ｆｉｎｖは増加し、抵抗Ｒ５、Ｒ６にて決定される基準電圧により設定された所望のインバータ回路２の共振電流となるまで周波数制御され、ある周波数ｆｘに落ち着くこととなる。このようにしてインバータ回路２の出力電力を所望の値に略一定化可能となる。また、負荷３としては図１８に示すように、フィラメントＦ１，Ｆ２を有する放電灯（蛍光灯）ＦＬ、コンデンサＣ２０からなる構成等、他の放電灯でも構わず、同様の動作を行う。
【００１３】
特に、無電極放電灯負荷の場合、点弧始動時はインダクタ負荷であるため、有電極の蛍光灯等、他の光源と比較して始動時に大きな電圧、電力を必要とする。従って安定した始動、点灯を行うためにはインバータ回路２の共振回路のＱも高く設定する必要がある。しかし、特に周囲温度変化や無電極放電灯６の周囲への金属筐体接近等、インバータ回路２の負荷インピーダンス変動要因があれば、電圧Ｖｃｏｉｌも大きく変化し、安定始動、点灯を行うことが困難となる。従って周波数スイープによる始動を行えば、負荷インピーダンス変動の影響をある程度、吸収可能であるため安定始動、点灯ができ、これより周波数スイープによる始動は特に無電極放電灯負荷の場合に有効と言える。
【００１４】
特許文献１には、無電極放電灯を周波数スイープにより始動させる放電灯点灯装置が開示されている。この特許文献１の技術では、始動時に動作周波数を増加方向に緩やかに変化させて無電極放電灯を点灯させた後、周波数を減少方向に緩やかに変化させて一定周波数近傍まで移行させ、その後、動作周波数を固定するものであり、動作周波数を緩やかに変化させることにより始動時に無電極放電灯のちらつき発生を防止している。
【特許文献１】特許第３８８７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、このようにインバータ回路２や負荷３において共振回路を含み、その共振特性を利用して動作周波数制御により放電灯に電力を与え、始動点灯を行う場合では、インバータ回路２や負荷３のインピーダンスが変化すると、含まれる共振回路の共振出力も変化し、放電灯に十分な電力が与えられない、立ち消えが発生する等により安定した始動、点灯が行えなくなる、という問題があった。これらのインピーダンスが変化する要因としては、周囲温度変化、回路素子定数のばらつきや経時変化、金属筐体の負荷３への近接等がある。
【００１６】
特に、負荷３として無電極放電灯６を使用した場合、金属筐体の近接によりインピーダンス変化が顕著に起こる。図２４に無電極放電灯６を用いたダウンライト器具の一例を示す。ダウンライト器具は反射板３０によって無電極放電灯６が覆われているが、反射板３０が特に金属製のように、高導電率のものである場合、誘導コイル５からの電磁誘導による誘導電流３１が反射板３０上でループ状に流れることになる。従って反射板３０によるインダクタ成分が発生するので、等価回路では誘導コイル５にインダクタが並列接続されたことになる。その結果、図２５に示すように始動時、点灯時の共振曲線が、ダウンライト器具のような金属筐体の存在しない場合と比較して高周波側にシフトする。
【００１７】
図２５の負荷インピーダンス変化あり（実線）の場合、無電極放電灯６の点灯後も、コンデンサＣ１が満充電となり電圧ＶＣ１が一定値となるまで変化するため、終点周波数ｆｅまで変化する。しかし共振曲線が高周波側にずれている分、点灯時共振曲線のピークを越え、さらに出力電圧Ｖｃｏｉｌの低減する領域まで周波数スイープが行われる。その結果、終点周波数ｆｅが点灯時共振曲線のピークより低周波数となるが、この領域では、動作周波数と出力電力（あるいはインバータ回路２の共振電流）の増減関係により、電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能しなくなる。そのため、出力電力が所望の値とならなかったり、無電極放電灯６が立ち消えしてしまうという問題があった。
【００１８】
これを回避する一つの方法として、金属筐体に囲まれた器具に装着した状態で可変抵抗ＶＲにより終点周波数ｆｅの調整を行うことが考えられるが、多種多様な器具に対応させるために、その個々の場合について調整を行う必要があり、非常に手間やコストがかかり、現実的ではない。
【００１９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電灯の負荷インピーダンスが変動した場合でも安定して始動、点灯させることができる放電灯点灯装置及びその照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源１からの電力供給を受け交流電圧Ｖｃｏｉｌを出力する少なくともスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４及び共振回路（Ｌｓ，Ｃｐ，Ｃｓ）を含む電力変換回路（インバータ回路２）と、前記スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を駆動する駆動回路１１と、前記電力変換回路の出力に接続され少なくとも放電灯６を接続される負荷回路３と、前記放電灯６を始動点灯させるため前記電力変換回路の出力を増加させるように前記駆動回路１１の動作周波数ｆｉｎｖを始点周波数ｆｓから終点周波数ｆｅへ可変制御する第１の周波数制御回路１３と、前記放電灯６の始動点灯後、前記共振回路に流れる電流により前記電力変換回路の出力電力を検出し、前記出力電力が目標値となるように前記駆動回路１１の動作周波数制御を行う第２の周波数制御回路１７と、から構成される放電灯点灯装置において、前記放電灯６の始動点灯後、図２に示すように、前記動作周波数ｆｉｎｖを前記始点周波数ｆｓ側の所定周波数ｆｈ１まで、前記電力変換回路の出力電力が実質的に変わらない程度に一定期間（図３のｔ３〜ｔ４）可変させる周波数シフト手段１４を有し、前記所定周波数ｆｈ１は、図２に示すように、前記放電灯６の点灯時における前記共振回路の共振周波数に対して、前記始点周波数ｆｓと同じ側であり、前記第２の周波数制御回路１７は、図９に示すように、前記放電灯６の点灯時における前記共振回路の共振周波数ｆ０に対する前記動作周波数ｆｉｎｖの大小関係を判別する動作状態検出手段１９を有し、前記動作周波数ｆｉｎｖが前記共振周波数ｆ０に対し前記始点周波数ｆｓと同じ側でない場合のみ前記周波数シフトを実施し、前記動作状態検出手段１９は、図９〜図１１に示すように、前記動作周波数ｆｉｎｖと前記出力電力の経時変化を検出し、両者の時間変化率の差により前記動作周波数ｆｉｎｖの前記共振周波数ｆ０に対する大小関係を判別することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の周波数制御回路１３は、図３に示すように、前記電力変換回路の出力Ｖｃｏｉｌを徐々に増加させるように前記駆動回路１１の動作周波数をスイープさせることを特徴とする。
【００２６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１の周波数制御回路１３は、図１５に示すように、前記電力変換回路の出力Ｖｃｏｉｌを検出すると共に、フィードバック制御（オペアンプＱ１の制御）により目標出力となるよう前記動作周波数ｆｉｎｖのスイープを行うことを特徴とする。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、前記周波数シフト手段は、図７に示すように、断続的に複数回周波数シフトを行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記周波数シフト手段は、図８に示すように、略一定周期Ｔで周波数シフトを行うことを特徴とする。
【００２９】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において、前記負荷３は、図１に示すように、前記電力変換回路の出力に接続される誘導コイル５と、前記誘導コイル５に近接配置されて点灯するバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯６からなることを特徴とする。
【００３０】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えた照明器具である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、放電灯の始動点灯後、動作周波数を始点周波数側の所定周波数まで、電力変換回路の出力電力が実質的に変わらない程度に一定期間可変させる周波数シフト手段を有するので、放電灯の負荷インピーダンスが変動した場合でも安定して始動、点灯させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、後述の図９〜図１１に示す実施形態２が請求項１の構成に対応している。
（実施形態１）
本実施形態の構成について図１に示す。従来例と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。従来例との相違点は、電流制御手段１７の基準電圧（抵抗Ｒ５，Ｒ６の分圧点の電圧）を低減させることにより一定期間（図３のｔ３〜ｔ４）動作周波数ｆｉｎｖを増加させる周波数移行回路１４を有し、可変抵抗ＶＲを有していないことである。周波数移行回路１４は、一定期間Ｈレベルとなるパルス電圧Ｖｆｇを発生する信号発生回路１５、抵抗Ｒ４、トランジスタＱ１１等から構成される。
【００３３】
動作について図２、図３により説明する。図２より動作周波数ｆｉｎｖの周波数スイープ制御により、無電極放電灯６の始動、点灯後、動作周波数ｆｉｎｖは終点周波数ｆｅで安定する。ここで、終点周波数ｆｅはインバータ回路２や負荷３から構成される共振回路における、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より低周波側となっているが、これは周囲温度変化、回路素子定数のばらつきや経時変化、金属筐体の負荷３への近接等が起因している。このｆｉｎｖ＜ｆ０となる動作領域では電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能せず、この時点では本来の動作状態ではない。
【００３４】
ここで、図３に示すように、時間ｔ＝ｔ３〜ｔ４にかけて信号発生回路１５より一定期間Ｈレベルとなるパルス電圧Ｖｆｇを発生させることで、電流制御手段１７の基準電圧が低減され、シンク電流Ｉｆｂが増加する。従って動作周波数ｆｉｎｖは一定期間、高周波側（ｆｉｎｖ＝ｆｈ１）にシフトし（図２−Ａ）、その後直ちに元の動作周波数ｆｉｎｖ＝ｆｅに戻ろうとするが（図２−Ｂ）、周波数ｆｈ１をｆｈ１＞ｆ０と設定することで、電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能する状態に移行させることができ、動作周波数ｆｉｎｖ＝ｆｘと本来の動作状態に戻すことが可能となる。
【００３５】
ここで、パルス電圧Ｖｆｇのパルス幅（図３のｔ３〜ｔ４）は、インバータ回路２の出力電力が実質的に変化しない程度の短期間としている。インバータ回路２の出力電力が実質的に変わらない程度とは、放電灯６のちらつきが目立たない程度である。この制御例では、無電極放電灯６は実質的に消灯状態を経由していない。
【００３６】
また、別の制御例として、図４、図５に示すように、動作周波数ｆｉｎｖは一定期間、高周波側にシフトさせる際、無電極放電灯６の消灯を伴うような周波数（ｆｈ２）に設定してもよく、高周波側（ｆｉｎｖ＝ｆｈ２）にシフトした際、消灯し（図４−Ａ）、その後直ちに元の動作周波数ｆｉｎｖ＝ｆｅに戻ろうとするが、ｆｉｎｖ＝ｆｉで再点弧始動し（図４−Ｂ）、その後、同様にして動作周波数ｆｉｎｖ＝ｆｘと本来の動作状態に戻すことが可能となる（図４−Ｃ）。このように放電灯の負荷インピーダンスが変動した場合でも安定して始動、点灯させることができるという効果がある。
【００３７】
図６に動作周波数ｆｉｎｖに対するインバータ回路２の出力電力Ｗｏｕｔ特性で、電流制御手段１７が正常に動作しない場合の例を示すが、放電灯温度を低下させると曲線が低出力側に移行することがあり、その結果、所望の出力電力（≒Ｗｔｇ）を超えている動作周波数範囲が狭くなったり、あるいはまったく無くなったりすることがある。このような場合でも、動作周波数ｆｉｎｖを高周波側にシフトさせる制御は、図７のように複数回断続的に行うことでより確実に電流制御手段１７を本来の動作状態に戻すことが可能となる。
【００３８】
また、例えば始動直後は曲線が所望の出力電力（≒Ｗｔｇ）を超えていない場合であっても、図８のように所定時間Ｔごとに周期的に周波数シフト制御を行うことで、放電灯温度が増加して出力電力Ｗｏｕｔ＞Ｗｔｇとなった後に電流制御手段１７を本来の動作状態に戻すことが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態のように動作周波数ｆｉｎｖを高周波側にシフトさせる制御を備えることによって、周波数スイープ制御における周波数可変範囲（始点周波数ｆｓ→終点周波数ｆｅ）の始動動作に対する影響度が緩和されるため、従来ばらつき吸収を行うため使用されていた可変抵抗ＶＲも省略可能となる効果がある。
【００４０】
なお、負荷３としては、図１８に示すようなフィラメントＦ１，Ｆ２を有する放電灯（蛍光灯）ＦＬ、コンデンサＣ２０からなる構成等、他の放電灯でも構わず同様の効果があり、また、電圧制御手段１３は放電灯を始動点灯させる際には動作周波数ｆｉｎｖの連続的なスイープ制御でなくても、例えば段階的に動作周波数ｆｉｎｖを切り替える制御であってもよく、同様の効果が得られる。
【００４１】
（実施形態２）
本実施形態の構成について図９に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１の回路（図１）との相違点は、動作状態検出回路１９を有することであり、この回路はオペアンプＱ１３、Ｑ１４、基準電源Ｖｒｅｆ等から構成され、無電極放電灯６の始動、点灯後の動作周波数ｆｉｎｖについて、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より大きいか小さいかを判別する。
【００４２】
図１０、図１１により動作を説明する。動作周波数ｆｉｎｖの変化はオペアンプＱ９の出力電圧Ｖｆにより検出し、一方、インバータ回路２の出力電力Ｗｏｕｔの変化は抵抗Ｒｄの両端電圧Ｖｗにより検出し、これらの電圧Ｖｆ、Ｖｗの経時変化を観測する。ここで無電極放電灯６の始動、点灯後の動作周波数ｆｉｎｖについて、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より大きい場合は、電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能する状態であるため、動作周波数ｆｉｎｖの変化は出力電力Ｗｏｕｔの変化に略追随することになるので、電圧Ｖｆ、Ｖｗの経時変化は、同様の変化傾向となる（図１１）。しかし一方、動作周波数ｆｉｎｖ＜ｆ０の場合は、負帰還フィードバック動作が機能しないため、動作周波数ｆｉｎｖは略一定であるが、その一方、無電極放電灯６の点灯により温度が変化してインピーダンスが変化するため、出力電力Ｗｏｕｔは変化することになる（図１０）。従ってこれらの特性を利用し、電圧Ｖｆ、Ｖｗの経時変化を観測することにより、無電極放電灯６の始動、点灯後の動作周波数ｆｉｎｖについて、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より大きいか小さいかを判別することが可能になる。
【００４３】
例えば図１０の場合、電圧Ｖｆ、Ｖｗの差をオペアンプＱ１３で増幅し、その差分が基準電圧（Ｖｒｅｆ）より大きくなれば、オペアンプＱ１４の出力としてＨレベル信号Ｖｓｈが信号発生回路１５に出力され、即ち動作周波数ｆｉｎｖ＜ｆ０と判別される。その結果、信号発生回路１５より一定期間Ｈレベルとなるパルス電圧Ｖｆｇを発生（時間ｔ＝ｔ１〜ｔ２）させることで、電流制御手段１７の基準電圧が低減され、動作周波数ｆｉｎｖは一定期間、高周波側にシフトし、実施形態１と同様、これを契機として電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能する状態に移行させることができる。
【００４４】
一方、図１１の場合、電圧Ｖｆ、Ｖｗの経時変化は同様の変化傾向であり、即ち動作周波数ｆｉｎｖ＞ｆ０と判別され、オペアンプＱ１４の出力ＶｓｈはＬレベル信号を維持するため、動作周波数ｆｉｎｖの一定期間の高周波側シフト動作は行われない。
【００４５】
以上のように、必要である場合（即ちｆｉｎｖ＜ｆ０の場合）にのみ動作周波数ｆｉｎｖの一定期間の高周波側シフト動作が行われるため、動作周波数ｆｉｎｖの高周波側へのシフト動作に付随する雑音の増加や、インバータ回路２の微小期間の出力電力変化による無電極放電灯６のちらつき発生等を最小限に抑えることができるという効果がある。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態の構成について図１２に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１の回路（図１）との相違点は、実施形態２とは異なる構成の動作状態検出回路１９’を有することであり、この回路は信号発生回路２０、極性検出回路１８、抵抗Ｒ７、トランジスタＱ１２等から構成され、無電極放電灯６の始動、点灯後の動作周波数ｆｉｎｖについて、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より大きいか小さいかを判別する。
【００４７】
図１３、図１４により動作を説明する。信号発生回路２０により、時間ｔ＝ｔ２〜ｔ３において微小なＨレベル信号Ｖｆｇ２を出力させ、動作周波数ｆｉｎｖを高周波側に微小シフト（＋△ｆ）させたとき、インバータ回路２の出力電力Ｗｏｕｔの変化に略対応して、抵抗Ｒｄの両端電圧Ｖｗも変化（±△Ｖ）するため、電圧Ｖｗの変移方向を検出することにより、無電極放電灯６の始動、点灯後の動作周波数ｆｉｎｖについて、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０より大きいか小さいかを判別することが可能になる。
【００４８】
例えば図１３のように、動作周波数ｆｉｎｖを＋△ｆ変化させたとき、抵抗Ｒｄの両端電圧Ｖｗが＋△Ｖ（正方向）に変移した場合、動作周波数ｆｉｎｖ＜ｆ０と判別され、極性検出回路１８によりＨレベル信号Ｖｓｈが信号発生回路１５に出力される。その結果、信号発生回路１５より一定期間Ｈレベルとなるパルス電圧Ｖｆｇを発生（時間ｔ＝ｔ４〜ｔ５）させることで、電流制御手段１７の基準電圧が低減され、動作周波数ｆｉｎｖは一定期間、高周波側にシフトし、実施形態１と同様、これを契機として電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能する状態に移行させることができる。
【００４９】
一方、図１４のように、動作周波数ｆｉｎｖを＋△ｆ変化させたとき、抵抗Ｒｄの両端電圧Ｖｗが−△Ｖ（負方向）に変移した場合、動作周波数ｆｉｎｖ＞ｆ０と判別され、極性検出回路１８はＬレベル信号を維持するため、動作周波数ｆｉｎｖの一定期間の高周波側シフト動作は行われない。
【００５０】
以上のように、本実施形態によれば、実施形態２と同様に、必要である場合（即ちｆｉｎｖ＜ｆ０の場合）にのみ動作周波数ｆｉｎｖの一定期間の高周波側シフト動作が行われる。さらに実施形態２と比較して、短時間で動作周波数ｆｉｎｖの判別ができ、直ちに電流制御手段１７のオペアンプＱ９を用いた負帰還フィードバック動作による動作周波数制御が機能する状態に移行できるという効果がある。
【００５１】
（実施形態４）
本実施形態の構成について図１５に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１の回路（図１）との相違点は、インバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌを検出する電圧検出回路２２を有すると共に、出力電圧Ｖｃｏｉｌを分圧、整流及び平滑した後、電圧制御手段１３のオペアンプＱ１の−端子に入力していることである。従ってオペアンプＱ１の＋端子の電圧値変化に従うようフィードバック制御することにより、出力電圧Ｖｃｏｉｌのある目標値に近づくよう周波数スイープ制御することになり、インバータ回路２及び負荷３で構成される共振回路の、無電極放電灯６始動時における共振特性の傾きが急であっても、徐々に出力電圧Ｖｃｏｉｌが立ち上がるので、出力電圧Ｖｃｏｉｌの超過等も抑制でき、安定して始動動作が行えるという効果がある。同様の構成は実施形態２，３においても適用できる。
【００５２】
（実施形態５）
本発明は例えば図１６の街路灯３５、図１７の防犯灯３６、あるいはダウンライト（図２４）等の照明器具に広く用いることができ、上述の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の周波数シフト範囲が狭い場合の共振曲線を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態１の周波数シフト範囲が狭い場合の動作波形図である。
【図４】本発明の実施形態１の周波数シフト範囲が広い場合の共振曲線を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態１の周波数シフト範囲が広い場合の動作波形図である。
【図６】本発明の実施形態１の電流制御手段が動作しないときの出力電力の温度特性を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態１の複数回断続的に周波数シフトする場合の動作波形図である。
【図８】本発明の実施形態１の一定周期で周波数シフトする場合の動作波形図である。
【図９】本発明の実施形態２の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施形態２の動作周波数が共振周波数よりも低い場合の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施形態２の動作周波数が共振周波数よりも高い場合の動作説明図である。
【図１２】本発明の実施形態３の構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の実施形態３の動作周波数が共振周波数よりも低い場合の動作説明図である。
【図１４】本発明の実施形態３の動作周波数が共振周波数よりも高い場合の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施形態４の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の照明器具の構成を示す一部を破断して示した正面図である。
【図１７】本発明の照明器具の他の構成を示す一部を透過して示した側面図である。
【図１８】本発明の負荷構成の他の一例を示す回路図である。
【図１９】従来例の構成を示す回路図である。
【図２０】従来例の要部構成を示す回路図である。
【図２１】従来例の発振周波数の特性図である。
【図２２】従来例の始動時の動作説明のための波形図である。
【図２３】従来例の始動時の動作説明のための波形図である。
【図２４】従来例の課題を説明するための器具構成を示す斜視図である。
【図２５】従来例の課題を説明するための共振曲線を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    直流電源
２    インバータ回路
１１  ドライブ回路
１３  電圧制御回路
１４  周波数移行回路
１７  電流制御回路
【図１】
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【図２】
0004966122.tif 000003
【図３】
0004966122.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004966122.tif 000008
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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