JP5712359B2

JP5712359B2 - 放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具

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Publication number: JP5712359B2
Application number: JP2010168233A
Authority: JP
Inventors: 笹川　知宏; 知宏笹川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: JP2012028259A

Description

本発明は、放電灯を調光点灯させる放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具に関する。

従来より、放電灯等の蛍光ランプを点灯させる際に、蛍光ランプ両端に始動電圧を印加する前にフィラメントから熱電子が放出するのに充分な電流を流す予熱モードが設定されることにより、蛍光ランプ点滅時のストレスを抑えて蛍光ランプが短寿命になることを回避する放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３７２８９３４号公報（図１、請求項１）

前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具では、予熱モードの後に、一定期間蛍光ランプ両端に始動電圧を印加し、蛍光ランプを始動点灯させる始動モードが設定される。始動モードの後、蛍光ランプは通常点灯状態である点灯モードに設定される。

また、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、予熱モード、始動モード、点灯モードの各モードで、インバータ動作周波数を変化させて、各モードに適したインバータ出力（ランプ出力に相当する。ただし、始動モード中に蛍光ランプは点灯し、その間は始動モードでのインバータ周波数に応じたランプ出力で点灯する）を得ている。

そして、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、予熱モードと始動モードでの周波数を決定する第１周波数決定回路と、調光信号に基づいて周波数を決定する第２周波数決定回路とを有する。第１設定信号と第２設定信号との合成値でインバータ周波数を決定し、始動モードから点灯モードへの切替え時に点灯モードでの最大スイッチング周波数以下となるように、第２周波数設定回路の設定信号を徐々に変化させる。

これにより、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、始動モードから点灯モードへの移行時に、所謂、調光始動である調光下限となったとしても、ランプ電流が低下し過ぎ、本来の調光下限レベル以上に調光し過ぎることによる立ち消えを防止できる。

ところが、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、始動モードから点灯モードへの切替え時に、過渡的に、Ｆｕｌｌ出力以上のランプ出力となってしまう。
これは、発振回路が点灯モード切替時にＦｕｌｌ出力時のインバータ動作周波数よりも低い周波数（ｆｍｉｎ）から動作するためである。

図７に示すように、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、始動モードから点灯モードヘの切替え時にスイッチＳＷ３がオフするために、周波数は電流Ｉ１（抵抗Ｒ１）のみで決定される値から始まることになる。しかも、電流Ｉ４（抵抗Ｒ４）は徐々に増加していくために、周波数は一定期間所望のＦｕｌｌ点灯時の周波数よりも低くなる。

図８（ａ）〜（ｈ）に示すように、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、点Ａ１０においても、点灯モード切替時に、Ｆｕｌｌ時よりも低い周波数より低い周波数となる。
これにより、図９に示すように、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、ランプ電流が過渡的にＦｕｌｌ出力よりも増加してしまう。

また、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、Ｆｕｌｌ点灯でのインバータ周波数が、始動モードでのインバータ周波数よりも低いために、始動モード期間に点灯したランプ出力よりも増加した後に調光することになる。
これは、始動時の閃光として人の目に違和感を与えることになる。

また、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、使用環境が変化した場合や部品のばらつきや蛍光ランプのばらつきによって始動時に立ち消えが発生する場合がある。

すなわち、図７に示した従来の放電灯点灯装置１００において、点灯モードでの周波数を決定するコンデンサＣ１や抵抗Ｒ１，Ｒ４の値が公差や温度特性によって、特にコンデンサＣ１がばらつくと、調光信号Ｖｄが同じ値であっても、本来よりも周波数が高くなってしまうために、立ち消えが発生する。
これは、容量公差のばらつきや周囲温度により、コンデンサＣ１の容量が低下し、且つ抵抗Ｒ１，Ｒ４の値が低く、電流Ｉ１，Ｉ４が多い場合は所望のインバータ周波数より高くなることが原因である。

また、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、図８に示した点Ｂ１０においても、調光下限時のインバータ周波数付近まで過渡的に動作周波数が増加している。
そのため、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１００は、このばらつきを考慮して設計すると、調光下限レベルは高く設定しなければならない。すなわち、深い調光はできない。

このように、前述した特許文献１に記載された放電灯点灯装置１００および放電灯点灯装置１００を備える照明器具は、始動モードから点灯モードへの移行時に所望のＦｕｌｌ出力以上のランプ出力（始動モード以上のランプ出力に相当する）となり、調光始動時には、所望の調光下限以下のランプ出力となる虞がある。
これは、仮に、立ち消えが発生しなかったとしても、Ｆｕｌｌ以上や調光下限以下のランプ出力となる場合は、ランプフィラメントヘのストレスとなり、閃光として人の目に違和感を与えるようなランプ始動となる。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調光のランプ始動時に過渡的にＦｕｌｌ出力以上のランプ出力とならず、且つ調光時始動には過渡的に始動モードでの光出力以上にならずに調光し、所望の調光下限以下のランプ出力にならないことにより、ランプ立ち消えを防止でき、ランプフィラメントヘのストレスや人の目への違和感を与えない放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具を提供することにある。

本発明に係る放電灯点灯装置は、直流電源と、前記直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記放電灯の放電灯電流あるいは前記インバータ回路に流れるインバータ電流を検出し、検出信号を出力する検出回路と、前記放電灯電流あるいは前記インバータ電流を所望の値とするための目標値と前記検出信号の検出値との誤差を増幅する誤差増幅回路と、前記放電灯が始動点灯する前に所定の時間だけ前記放電灯に有するフィラメント電極を予熱する予熱モード、前記放電灯の前記フィラメント電極を予熱してから所定時間放電灯を始動点灯させるための始動電圧を印加する始動モード、および前記放電灯が始動点灯後に前記放電灯を定常点灯させる点灯モードに切替制御するタイマー回路と、前記タイマー回路に応じて周波数設定信号を変化させ、前記予熱モード、前記始動モード、前記点灯モードでの前記インバータ回路のスイッチング周波数を決める発振回路と、を具備し、前記点灯モードでの前記インバータ回路のスイッチング周波数は、前記発振回路のみで決定する第１点灯モード周波数と、前記発振回路と前記誤差増幅回路との出力信号の両方で決定する第２点灯モード周波数と、を有し、前記予熱モード、前記始動モードにおいては、前記誤差増幅回路の出力信号は、前記インバータ回路のスイッチング周波数に影響を与えないように定められた値に固定され、前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記インバータ回路のスイッチング周波数が前記始動モードでの周波数から前記第２点灯モード周波数まで増加のみ、あるいは、減少のみとなるように、前記発振回路の周波数設定信号と前記誤差増幅回路との出力信号を変化させ、前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記インバータ回路のスイッチング周波数が変化するまでに一定の遅延時間が設けられ、前記点灯モードへの切替え直後から前記誤差増幅回路の出力信号は徐々に変化し、前記遅延時間が経過すると、前記誤差増幅回路の出力信号に基づいて、前記検出信号の検出値が前記目標値に近づくようにフィードバック制御が実行される。

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記発振回路の周波数設定信号を徐々に変化させる。

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え後に、前記誤差増幅回路の出力信号は、一定期間、定められた値以下には低下しない。

本発明に係る照明器具は、上記いずれかの放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯と、を含む。

本発明に係る放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具によれば、調光のランプ始動時に過渡的にＦｕｌｌ出力以上のランプ出力とならず、且つ調光時始動には過渡的に始動モードでの光出力以上にならずに調光し、所望の調光下限以下のランプ出力にならないため、ランプ立ち消えを防止でき、ランプフィラメントヘのストレスや人の目への違和感を与えないという効果を奏する。

本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具の回路図図１の放電灯点灯装置の要部の詳細回路図図１の放電灯点灯装置におけるランプ電波波形とインバータ周波数と端子電圧との関係図本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置のランプ電流波形とインバータ周波数と端子電圧との関係図本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置の要部の詳細回路図図５の放電灯点灯装置におけるランプ電流波形図従来の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置の回路図（ａ）〜（ｈ）従来の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具の動作を説明する波形図従来の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具のランプ電流波形図

以下、本発明に係る複数の実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具において、照明器具１は、放電灯点灯装置１０と、放電灯ＬＡとを備える。
放電灯点灯装置１０は、交流電源Ｖｓの交流電圧を全波整流する整流器ＤＢ、および平滑コンデンサ（図示せず）を備えて整流器ＤＢの脈流電圧を平滑する電源回路１１からなる直流電源部１２と、直流電源１２の直流電圧を不図示のスイッチング素子によりスイッチングして高周波電圧に変換するインバータ回路１３と、インバータ回路１３の出力端子に接続された、インダクタおよびコンデンサを含む共振回路１４と、共振回路１４に接続されたインバータ回路１３の出力を制御する制御回路１５とで構成されており、放電灯ＬＡに接続される。

制御回路１５は、インバータ回路１３のスイッチング素子のスイッチング周波数を制御する発振回路１６と、発振回路１６の出力に基づいてスイッチング素子をオンオフさせるドライブ回路１７と、放電灯ＬＡの始動前に放電灯ＬＡのフィラメントを予熱する予熱モード、予熱後に放電灯ＬＡを始動点灯させるための始動電圧を放電灯ＬＡに印加する始動モード、および放電灯ＬＡを定常点灯させる定常点灯モードの各時間を設定するためのタイマー回路１８と、インバータ回路１３のスイッチング素子に流れる電流を検出する検出回路１９と、外部より入力された調光信号を直流電圧に変換する調光信号変換回路２０と、検出回路１９の出力信号と調光信号変換回路２０の出力信号との誤差を増幅し、発振回路１６に出力する誤差増幅回路２１とから構成されている。

発振回路１６は、インバータ周波数を設定する周波数設定信号を予熱モードと、始動モードと、点灯モードとのモード毎に変化させてインバータ周波数を決定する。周波数設定信号で決定するインバータ周波数は、予熱モード周波数＞始動モード周波数＞点灯モード周波数の関係にある。ただし、実質的に、点灯モードでは誤差増幅回路２１の出力と周波数設定信号との両方でインバータ周波数が決定する。

これは、発振回路１６の周波数設定信号が、最低周波数ｆｍｉｎを決定し、誤差増幅回路２１の出力信号が発振回路１６に影響を与えることにより、点灯モードでの周波数を最低周波数ｆｍｉｎよりも高くするためである。これにより、点灯モードでは調光信号を変化させることにより、インバータ電流を所望の値にフィードバックさせることができる。
ここで、最低周波数ｆｍｉｎを第１点灯モード周波数とし、誤差増幅回路２１と周波数設定信号との両方で決まる周波数を第２点灯モード周波数とする。

予熱モードと始動モードとでは、誤差増幅回路２１の出力信号が発振周波数に影響を与えない値に固定される。従って、予熱モードと始動モードとでは調光信号の値に関係なく、発振回路１６の周波数設定信号が変化することにより、所定の予熱電流をフィラメントに流して始動点灯させるための所定の電圧を放電灯ＬＡの両端に印加させて定められたインバータスイッチング周波数にインバータを制御することができる。

図２に放電灯点灯装置１０の要部の詳細回路図を示す。
図２に示すように、インバータの周波数を決定するインバータ回路１３と、オペアンプである誤差増幅回路２１と、ドライブ回路１７とが集積回路ＩＣに内蔵されている。
集積回路ＩＣのＨｏ端子およびＬｏ端子とは、インバータ回路１３のスイッチング素子ＦＥＴにおいて高圧側ＦＥＴと低圧側ＦＥＴとのゲート端子に接続される。ＨＧＮＤ端子は高圧側ＦＥＴのソース端子と低圧側ＦＥＴのドレイン端子に接続される。ＬＧＮＤ端子はインバータ回路１３のＧＮＤに集積回路ＩＣのＧＮＤ端子と共通に接続される。

発振回路１６の動作原理は、基本的に、特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置と同様であり、Ｈｏ端子およびＬｏ端子の出力信号の周波数、すなわち、インバータ周波数は集積回路ＩＣのＣＶＣＯ端子の充放電電流（Ｉｃｖｃｏ＿ｓｏとＩｃｖｃｏ＿ｓｉ）により決定される。集積回路ＩＣの内部には、特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置と同様にカレントミラー回路が設けられており、ＣＶＣＯ端子の充放電電流は、ＲＶＣＯ端子の出力電流Ｉｏｕｔとミラー比によって決まる。ＲＶＣＯ端子の出力電流Ｉｏｕｔを制御することにより、インバータ周波数を設定する。ＲＶＣＯ端子の出力電流Ｉｏｕｔが多くなるとインバータ周波数は高くなってランプ出力は減少し、これとは異なり、ＲＶＣＯ端子の出力電流Ｉｏｕｔが減少するとインバータ周波数は低くなってランプ出力は増加する。

ここで、
ＶＲＶＣＯ：ＲＶＣＯ端子電圧、
ＶＯＰｏｕｔ：ＯＰｏｕｔ端子電圧、
ＶＰＲＥｏｕｔ：ＰＲＥｏｕｔ端子電圧として、
予熱モードと始動モードとでのＩｏｕｔはＩｒｖｃｏ＋Ｉｐｒｅとなり、
Ｉｏｕｔ＝（ＶＲＶＣＯ−ＶＰＲＥｏｕｔ）／Ｒｐｒｅ＋ＶＲＶＣＯ／Ｒｒｖｃｏとなる。ただし、ＶＯＰｏｕｔ＞ＶＲＶＣＯ＞ＶＰＲＥｏｕｔである。
ＰＲＥｏｕｔ端子電圧は、ＰＲＥｉｎ端子電圧と同じ値であり、ＰＲＥｉｎ端子電圧はタイマー回路１８（以下、マイコン１８とも言う）により出力されるＤｕｔｙ信号を直流電圧ＤＣに変換して作られる。従って、予熱モードと始動モードと点灯モードとでＰＲＥｉｎ端子に入力されるＰＲＥｉｎ端子電圧を変化させることにより、インバータ周波数が変化する。また、予熱モードや始動の期間はマイコン１８より制御されている。

集積回路ＩＣには、オペアンプＯＰが内蔵されており、ＯＰ^＋端子には、調光信号変換回路２０の出力信号が入力され、ＯＰ⁻端子には、インバータ回路１３の低圧側ＦＥＴのソース電流を検出するインバータ電流検出回路２２の出力信号が入力される。
従って、ＯＰｏｕｔ端子は調光信号とインバータ電流との誤差が増幅された信号が出力され、ダイオードＣ１と抵抗Ｒ１とを介してＲＶＣＯ端子に接続されている。調光信号変換回路２０の出力信号がインバータ電流検出回路２２の出力信号よりも低下すると、ＯＰｏｕｔ端子電圧が低下する。また、調光信号変換回路２０の出力信号がインバータ電流検出回路２２の出力信号よりも増加すると、ＯＰｏｕｔ端子電圧が増加する。

インバータ回路１３の電源となる直流電源１２の出力電圧は一定であるために、インバータ内のＦＥＴのソース電流を検出することにより、インバータ回路１３に消費される電力を擬似的に検出することになる。インバータ回路１３に消費される電力の増減はランプ電力の増減と相関関係にあるため、ランプ電力を擬似的にフィードバックして調光制御していることになる。

予熱モードと始動モードとでは、ＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）はハイレベルＨに固定され、ＶＲＶＣＯ＜ＶＯＰｏｕｔと設定されているために、予熱モードと始動モードとは、Ｉｏｕｔ＝Ｉｒｖｃｏ＋Ｉｐｒｅとなる。
点灯モードではＶＯＰｏｕｔ＜ＶＲＶＣＯ＜ＶＰＲＥｏｕｔとなるため、Ｉｏｕｔ＝Ｉｒｖｃｏ＋Ｉｏｐｏｕｔとなる。ＯＰｏｕｔ端子電圧が低下すると、Ｉｏｐｏｕｔ電流が増加し、インバータ周波数が高くなり、放電灯ＬＡが調光される。ＯＰｏｕｔ端子電圧が増加すると、Ｉｏｐｏｕｔ電流が低下し、インバータ周波数が低くなり、放電灯出力が増加する。以上の動作によりフィードバック動作が行われる。

このように放電灯点灯装置１０は、ＰＲＥｏｕｔ端子電圧（ＶＰＲＥｏｕｔ）が発振回路１６の周波数設定信号であり、ＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）が誤差増幅回路２１の出力信号となる。
放電灯点灯装置１０が特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置と異なる点は、以下の２点である。

相違点の１点目は、ランプ電力フィードバック回路が設けられている点である。
相違点の２点目は、始動モードから点灯モードへの切替え時に誤差増幅回路２１の出力信号であるＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）が徐々に変化し、インバータ周波数が始動モード周波数から第２点灯モード周波数まで増減せずに、増加のみあるいは減少のみとなるように発振回路１６の周波数設定信号であるＰＲＥｏｕｔ端子電圧（ＶＰＲＥｏｕｔ）と誤差増幅回路２１の出力信号であるＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）の両方が変化する点である。

図３に放電灯点灯装置１０における予熱モード→始動モード→点灯モードでのランプ電流波形とインバータ周波数とＯＰｏｕｔ端子電圧とＰＲＥｏｕｔ端子電圧とを示す。
図３に示すように、始動モードから点灯モードヘの切替え時にインバータ周波数は点灯モードでの周波数よりも低くなっていない。従って、ランプ出力である光出力も点灯モードでのランプ出力である光出力よりも過渡的に高くなることはない。これは、点灯モードでのＰＲＥｏｕｔ端子電圧（ＶＰＲＥｏｕｔ）が一定期間の間において始動モードでの値と同じであるからである。その間に、ＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）はＶＲＶＣＯ電圧よりも低くなり、Ｉｏｐｏｕｔ電流が増加してオペアンプＯＰによる調光が開始される。それまでは、Ｉｏｐｏｕｔ電流が増加しないため、Ｉｏｕｔ電流は変化せず、一定期間、始動モード周波数のままとなる。更にその後、ＰＲＥｏｕｔ端子電圧（ＶＰＲＥｏｕｔ）はＶＲＶＣＯ電圧よりも高くなり、Ｉｐｒｅによるインバータ周波数制御は行われなくなる。ここで、ＶＰＲＥｏｕｔが増加してＩｐｒｅがゼロ（０）となることにより、ＲＶＣＯ端子の電流Ｉｏｕｔは減少するが、その間にもＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）は低下するため、ランプ電流としては増加することはない。
このように、放電灯点灯装置１０は、始動モードから点灯モードヘの切替え時の閃光を防止することができる。

以上、説明した本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置１０は、点灯モードでのスイッチング周波数が、発振回路１６のみで決定する第１点灯モード周波数と、発振回路１６と誤差増幅回路２１との出力信号の両方で決定する第２点灯モード周波数とを有し、予熱モード、始動モードにおいては、誤差増幅回路２１の出力信号は、インバータ周波数に影響を与えないように定められた値に固定され、始動モードから点灯モードヘの切替え時にインバータ周波数が始動モードでの周波数から第２点灯モード周波数まで増加のみ、あるいは、減少のみとなるように発振回路１６の周波数設定信号と誤差増幅回路２１との出力信号を変化させる。

従って、本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置１０は、調光のランプ始動時に過渡的にＦｕｌｌ出力以上のランプ出力とならず、且つ調光時始動には過渡的に始動モードでの光出力以上にならずに調光し、所望の調光下限以下のランプ出力にならないことにより、ランプ立ち消えを防止でき、ランプフィラメントヘのストレスや人の目への違和感を与えない。

また、本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置１０は、始動モードから点灯モードヘの切替え時に、発振回路１６の周波数設定信号が変化するまでに一定の遅延時間を設け、誤差増幅回路２１の出力信号は徐々に変化する。

従って、本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置１０は、始動モードから点灯モードヘの切替え時に誤差増幅回路２１の出力信号を徐々に変化させることにより、立ち消えが発生しなくなり、発振回路１６の周波数設定信号に遅延時間を設けるだけで容易に閃光を防止できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具１は、調光のランプ始動時に過渡的にＦｕｌｌ出力以上のランプ出力とならず、且つ調光時始動には過渡的に始動モードでの光出力以上にならずに調光し、所望の調光下限以下のランプ出力にならないことにより、ランプ立ち消えを防止でき、ランプフィラメントヘのストレスや人の目への違和感を与えない放電灯点灯装置１０により放電灯ＬＡの点灯動作が制御される照明器具１を提供できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具について説明する。
なお、以下の各実施形態において、上述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。

図４に本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置３０において予熱モード→始動モード→点灯モードでのランプ電流波形とインバータ周波数とＯＰｏｕｔ端子電圧とＰＲＥｏｕｔ端子電圧とを示す。
図４に示すように、放電灯点灯装置３０が第１実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１０と異なる点は、始動モードから点灯モードヘの切替え時に発振回路１６の周波数設定信号であるＰＲＥｏｕｔ端子電圧（ＶＰＲＥｏｕｔ）が徐々に増加し、誤差増幅回路２１の出力信号であるＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）とが徐々に減少する点である。

第１実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置１０では、点灯モードへ切替え後にＰＲＥｏｕｔ端子電圧が一定期間遅れてから急峻にＣＶＣＯ端子電圧以上になっていたが、フィードバック時定数の設計やランプ特性によっては過渡的に始動モードでのランプ電流以上のランプ電流となる場合がある。

そこで、放電灯点灯装置３０は、ＰＲＥｏｕｔ端子電圧とＯＰｏｕｔ端子電圧との両方が徐々に所望の値まで変化することにより、ＰＲＥｉｎ端子の電流Ｉｐｒｅが急にゼロ（０）となることによる過渡的なインバータ周波数の低下がないために、放電灯点灯装置１０では実現できないようなランプ特性やフィードバック時定数を用いた放電灯点灯装置３０においても、容易に点灯モード移行後も一定期間、始動モードでのランプ電流と同じランプ電流を出力することができる。

また、深い調光を行う放電灯点灯装置３０においても閃光を防止できる。始動モードから点灯モードへの切替え時の一定期間はインバータ動作周波数が始動モードと同じ値になっているため、ランプ出力である光出力も点灯モードの一定期間は始動モードでのランプ出力（光出力）と同じとなるためである。

また、ＯＰｏｕｔ端子電圧である誤差増幅回路２１の出力信号が、特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具のように調光信号に応じて直接変化するのではなく、フィードバック回路の出力電圧信号として変化する。
さらに、フィードバックの目標信号であるＯＰ^＋信号が徐々に所望の調光レベルまで変化するため、ＯＰｏｕｔ端子電圧も徐々に変化することになる。よって、特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具のように、過渡的に所望のランプ電流よりも低下することがない。

所望の調光レベルであるＯＰ^＋信号に対して、ランプ電流が低下した場合は、ＯＰｏｕｔ端子電圧が増加するため、それ以上、Ｉｏｐｏｕｔが増加して周波数が高くなることはない。
また、ＯＰ^＋信号が徐々に変化するため、所望の調光レベルまで正確にフィードバック制御することができる。フィードバックのスピードを制御する時定数やランプ特性によっては、急峻にＯＰ^＋信号が変化すると、ＯＰｏｕｔ端子電圧が低下しすぎて、過渡的にランプ電流が低下したり、立ち消えが発生したりすることがある。

放電灯点灯装置３０は、ＯＰ^＋信号の変化に充分な時間を設けているために、フィードバック制御をしつつ、所望の調光レベルまで調光できる。
従って、放電灯点灯装置３０は、特許文献１に記載された放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具のように、過渡的なランプ電流の低下や、それによる立ち消えが発生しない。

このように、放電灯点灯装置３０は、始動モードから点灯モードへの移行後に、一定期間、インバータ周波数を始動モードの周波数となるように発振回路１６の周波数設定信号と誤差増幅回路２１の出力信号との両方を徐々に変化させることにより、閃光による違和感や立ち消えが発生しない。

本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置３０は、始動モードから点灯モードヘの切替え時に、発振回路１６の周波数設定信号と誤差増幅回路２１の出力信号との両方を徐々に変化させる。

従って、本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置３０は、発振回路１６の周波数設定信号と誤差増幅回路２１の出力信号の両方を始動モードから点灯モードへの切替時に徐々に変化させることにより、ランプ特性により立ち消えや閃光が発生し易い場合や短い時定数によってフィードバック制御のスピードが速い場合であっても、立ち消えや閃光を防止できる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具について説明する。
図５に本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置４０の要部の詳細回路図を示す。

図５に示すように、放電灯点灯装置４０が第２実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具における放電灯点灯装置３０と異なる点は、ＯＰｏｕｔ端子の出力に下限クランプ回路４１が設けられており、誤差増幅回路２１の出力信号であるＯＰｏｕｔ端子電圧が、始動モードから点灯モードへの切替え後の一定期間は定められた値以下にはならない点である。下限クランプ回路４１によりクランプされる電圧はマイコン１８により設定される。

図６に本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具において放電灯点灯装置４０におけるランプ電流波形図を示す。
図６に示すように、点灯モード移行後の一定期間は、ＯＰｏｕｔ端子電圧（ＶＯＰｏｕｔ）が定められた値以下にはならない。一定期間を超えると、マイコン１８からのＤｕｔｙ信号が徐々に低下して、下限クランプ電圧のレベルが低下していく。これにより、放電灯ＬＡが冷えていて、調光始動直後に立ち消えが発生しやすい状態にあっても、点灯モードへの移行後の一定期間は調光レベルが高く、ランプ電流が高いので、立ち消えしない。一定期間後は、ランプ最冷点温度が上昇しているので、さらに深い調光を行ってもランプの立ち消えは発生しない。一定期間後の調光下限クランプのレベルは、例えば数十分の長い時間をかけて徐々に低下するために、人が光の変化を認識することがなく、深く調光できる。

本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置４０は、始動モードから点灯モードヘの切替え後に、誤差増幅回路２１の出力信号が一定期間定められた値以下には低下しない。
従って、本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置４０は、部品の公差ばらつきや温度特性により、始動モードから点灯モードへの切替え時に立ち消えが発生し易い場合であっても、立ち消えを防止できる。

なお、本発明の放電灯点灯装置および放電灯点灯装置を備える照明器具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。

１照明器具
１０，３０，４０放電灯点灯装置
１２直流電源
１３インバータ回路
１５制御回路
１６発振回路
１８タイマー回路
１９検出回路
２１誤差増幅回路
ＬＡ放電灯

Claims

直流電源と、
前記直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記放電灯の放電灯電流あるいは前記インバータ回路に流れるインバータ電流を検出し、検出信号を出力する検出回路と、
前記放電灯電流あるいは前記インバータ電流を所望の値とするための目標値と前記検出信号の検出値との誤差を増幅する誤差増幅回路と、
前記放電灯が始動点灯する前に所定の時間だけ前記放電灯に有するフィラメント電極を予熱する予熱モード、前記放電灯の前記フィラメント電極を予熱してから所定時間放電灯を始動点灯させるための始動電圧を印加する始動モード、および前記放電灯が始動点灯後に前記放電灯を定常点灯させる点灯モードに切替制御するタイマー回路と、
前記タイマー回路に応じて周波数設定信号を変化させ、前記予熱モード、前記始動モード、前記点灯モードでの前記インバータ回路のスイッチング周波数を決める発振回路と、を具備し、
前記点灯モードでの前記インバータ回路のスイッチング周波数は、前記発振回路のみで決定する第１点灯モード周波数と、前記発振回路と前記誤差増幅回路との出力信号の両方で決定する第２点灯モード周波数と、を有し、前記予熱モード、前記始動モードにおいては、前記誤差増幅回路の出力信号は、前記インバータ回路のスイッチング周波数に影響を与えないように定められた値に固定され、前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記インバータ回路のスイッチング周波数が前記始動モードでの周波数から前記第２点灯モード周波数まで増加のみ、あるいは、減少のみとなるように、前記発振回路の周波数設定信号と前記誤差増幅回路との出力信号を変化させ、
前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記インバータ回路のスイッチング周波数が変化するまでに一定の遅延時間が設けられ、
前記点灯モードへの切替え直後から前記誤差増幅回路の出力信号は徐々に変化し、
前記遅延時間が経過すると、前記誤差増幅回路の出力信号に基づいて、前記検出信号の検出値が前記目標値に近づくようにフィードバック制御が実行される放電灯点灯装置。
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、
前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え時に、前記発振回路の周波数設定信号を徐々に変化させる放電灯点灯装置。
請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯装置において、
前記始動モードから前記点灯モードヘの切替え後に、前記誤差増幅回路の出力信号は、一定期間、定められた値以下には低下しない放電灯点灯装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯と、を含む照明器具。