JP2002043082A

JP2002043082A - 無電極放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2002043082A
Application number: JP2000226062A
Authority: JP
Inventors: Shinji Makimura; 紳司牧村; Hiroshi Kido; 大志城戸
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波ノイズによる外部回路への悪影響を低減
すると共に、出力電圧の調整範囲を広げた無電極放電灯
点灯装置を提供する。【解決手段】チョッパ回路２は整流回路１の出力を所定
の直流電圧に変換し、この直流電圧を高周波電源回路３
のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすること
により高周波電圧に変換して誘導コイル４に印加し、誘
導コイル４に高周波電磁界を発生させて、無電極放電灯
６を点灯させる。チョッパ回路２は、スイッチング素子
Ｑ１１，Ｑ１２、インダクタＬ１１、ダイオードＤ１
１，Ｄ１２、平滑コンデンサＣ１１からなる昇降圧チョ
ッパ回路と、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン・
オフを制御する制御回路２ａとで構成され、制御回路２
ａは外部制御信号Ｓ１に応じてチョッパ回路２の出力電
圧Ｖ２を変化させることにより、無電極放電灯６の出力
を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯に高
周波電磁界を印加して発光させる無電極放電灯点灯装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８に従来の無電極放電灯点灯装置の
回路図を示す。この無電極放電灯点灯装置は、特開平６
−４５０８７号公報に示されるように、直流電源２１
と、この直流電源２１の直流電圧を受けて発振信号を出
力する発振回路２２と、この発振回路２２の発振信号を
増幅して高周波電圧を出力するプリアンプ２３と、この
プリアンプ２３の高周波電圧をさらに増幅して出力する
メインアンプ２４と、このメインアンプ２４の出力端間
に接続される誘導コイル２６と、メインアンプ２４と誘
導コイル２６とのインピーダンスを整合することにより
反射を無くして無電極放電灯２７に効率良く高周波電力
を供給するためのマッチング回路２５と、透光性を有す
る材料から形成された球状のガラスバルブ内に不活性ガ
ス、金属蒸気などの放電ガスが封入された無電極放電灯
２７と、プリアンプ２３及びメインアンプ２４の出力を
制御する出力制御回路２８とを備えており、誘導コイル
２６は球状の無電極放電灯２７の外周に沿って近接配置
されている。

【０００３】ここで、メインアンプ２４は、直流電源２
１の両端間にコンデンサ及びインダクタからなるフィル
タＦ１を介して接続される。また、発振回路２２は、プ
リアンプ２３の入力端間に接続されるコンデンサ及び抵
抗からなるフィルタＦ３を備えており、プリアンプ２３
は、メインアンプ２４の入力端間に接続されたコンデン
サ及び抵抗からなるフィルタＦ２を備えている。そし
て、フィルタＦ１，Ｆ３は、発振回路２２、プリアンプ
２３、メインアンプ２４の各回路ブロックで発生した高
周波リップル分が直流電源２１に帰還することを防止し
ている。

【０００４】また、出力制御回路２８は、オフ／オンの
出力制御信号を電界効果トランジスタよりなるスイッチ
ング素子Ｑ３１の制御端に入力しており、メインアンプ
２４の出力端間に高周波電圧を間欠的に発生させてい
る。

【０００５】以下に本回路の動作を簡単に説明する。直
流電源２１から発振回路２２に直流電圧が供給される
と、発振回路２２は発振動作を開始し、発振信号をプリ
アンプ２３に出力する。プリアンプ２３は発振回路２２
の発振信号を増幅してメインアンプ２４に出力する。プ
リアンプ２３の出力はメインアンプ２４によってさらに
増幅され、無電極放電灯２７に近接配置された誘導コイ
ル２６に印加される。そして、誘導コイル２６に数百ｋ
Ｈｚから数百ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘
導コイル２６に高周波電磁界を発生させて、無電極放電
灯２７に高周波電力を供給し、無電極放電灯２７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
発生するようになっている。

【０００６】無電極放電灯２７の光出力を制御する場合
は、出力制御回路２８がオン／オフ信号をスイッチング
素子Ｑ３１の制御端に供給すれば、スイッチング素子Ｑ
３１の発振動作を強制的に停止させたり、開始させたり
することができるので、例えば発振動作を停止させる時
間を調整することにより、メインアンプ２４の出力を制
御し、無電極放電灯６の光出力を制御することができ
る。

【０００７】ここで、出力制御回路２８は、外部から入
力される制御信号に応じてオン／オフするフォトカプラ
２９と、スイッチング素子Ｑ３１のゲート・ソース間に
ダイオード３０を介してコレクタ・エミッタ間が接続さ
れたＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子３
１とを備えており、フォトカプラ２９を用いて入力側と
出力側との間を電気的に絶縁しているが、出力制御回路
２８は数百ｋＨｚから数百ＭＨｚの高周波電圧を発生す
るスイッチング素子Ｑ３１の制御端に接続されているた
め、スイッチング素子Ｑ３１のスイッチング動作によっ
て発生する高周波ノイズが空間を伝搬し、フォトカプラ
２９の入力側の信号線に高周波ノイズがのって、外部回
路に悪影響を与える虞があった。

【０００８】このような問題点を解決するために、プリ
アンプ２３と比較して動作周波数の低い直流電源２１の
直流電圧を変化させることによって、メインアンプ２４
の出力電圧を制御する方法が提案されている。しかしな
がら、直流電源２１を昇圧チョッパや降圧チョッパで構
成した場合は、出力電圧を変化させることのできる範囲
が限られており、昇圧チョッパ又は降圧チョッパの入力
電圧と出力電圧との差が小さくなると、入力電圧をスイ
ッチングするスイッチング素子の休止期間が長くなるた
め、入力電流波形の歪みが大きくなるという問題があっ
た。

【０００９】そこで、入力電流波形の歪みを小さくする
ために、入力電圧の昇圧動作及び降圧動作が可能な所謂
昇降圧チョッパ回路により整流回路１を構成することが
考えられる。図１９は１石式の昇降圧チョッパ回路を用
いた電源装置の回路図であり、この電源装置は、フィル
タＦ４を介して入力された交流電源ＡＣの交流電圧を整
流するダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＢ１と、
整流回路ＤＢ１の整流電圧を平滑して所定の一定電圧を
生成し、負荷ＬＤ１に供給する昇降圧チョッパ回路ＣＰ
１と、昇降圧チョッパ回路ＣＰ１の出力を制御するため
の制御信号を発生する制御回路ＣＲ１と、制御回路ＣＲ
１の制御信号に応じて後述のスイッチング素子ＳＷ１を
駆動する駆動回路ＤＲ１とで構成される（特開平５−１
６８２４１号公報参照）。また、昇降圧チョッパ回路Ｃ
Ｐ１は、整流回路ＤＢ１の直流出力端間に電界効果トラ
ンジスタよりなるスイッチング素子ＳＷ１とインダクタ
Ｌ３１との直列回路を接続するとともに、インダクタＬ
３１と並列に平滑コンデンサＣ３１とダイオードＤ３１
との直列回路を接続して構成され、平滑コンデンサＣ３
１と並列に負荷ＬＤ１を接続している。

【００１０】以下に本回路の動作を簡単に説明する。駆
動回路ＤＲ１からスイッチング素子ＳＷ１の制御電極
（ゲート電極）に駆動信号が入力されると、スイッチン
グ素子ＳＷ１はオン／オフを繰り返し、スイッチング素
子ＳＷ１のオン時は、整流回路ＤＢ１→スイッチング素
子ＳＷ１→インダクタＬ３１→整流回路ＤＢ１の経路で
電流が流れる（図１９中の矢印Ａ）。一方、スイッチン
グ素子Ｑ１がオフになると、インダクタＬ３１→ダイオ
ードＤ３１→平滑コンデンサＣ３１→インダクタＬ３１
の経路で電流が流れて平滑コンデンサＣ３１が充電さ
れ、平滑コンデンサＣ３１の両端間に直流電圧ＶＣ３１
が発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の無電極放電
灯点灯装置では、昇降圧チョッパ回路ＣＰ１の平滑コン
デンサＣ３１に発生する直流電圧ＶＣ３１の極性が、整
流回路ＤＢ１の出力電圧ＶＤＢの極性に対して逆になっ
てしまう。このため、図１８に示す回路のように、負荷
ＬＤ１として数百ｋＨｚから数百ＭＨという非常に高い
周波数で動作する発振回路２２、プリアンプ２３、メイ
ンアンプ２４を用いた場合、直流電圧ＶＣ３１と電圧Ｖ
ＤＢとの極性が反転することにより、整流回路ＤＢ１側
のグランドと負荷ＬＤ１側のグランドの電位が異なり、
高周波電流が流れる負荷ＬＤ１側のグランドの電位が不
安定になって、発生するノイズが増大するという問題が
あった。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、高周波ノイズによる
外部回路への悪影響を低減すると共に、出力電圧の調整
範囲を広げた無電極放電灯点灯装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【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の発明では、交流電源の電源電圧を整流す
る整流回路部と、整流回路部の出力を直流電圧に変換す
る第１の直流電源部と、少なくとも１つのスイッチング
素子を含み第１の直流電源部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す
る電力変換部と、スイッチング素子のオン・オフを制御
する第１の制御回路部と、第１の制御回路部の動作電源
を生成する第２の直流電源部と、電力変換部から高周波
電圧が供給される誘導コイルと、透光性を有する材料か
ら形成されて内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近
接配置された無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯
装置において、第１の直流電源部は、整流回路部の出力
端子間に第１のスイッチング素子を介して逆方向に接続
された第１のダイオードと、整流回路部の出力端子間に
第１のスイッチング素子を介して接続される第１のイン
ダクタ及び第２のスイッチング素子の直列回路と、第２
のスイッチング素子の両端間に順方向に接続された第２
のダイオードを介して接続される第１の平滑コンデンサ
と、第１及び第２のスイッチング素子のオン・オフを制
御する第２の制御回路部とで構成され、第２の制御回路
部は、第１の直流電源部の出力を変化させることによっ
て無電極放電灯の光出力を変化させることを特徴とし、
電力変換部は無電極放電灯を点灯させており、一般に数
百ｋＨｚから数百ＭＨｚという非常に高い周波数で動作
しているが、第２の制御回路部は、電力変換部に比べて
動作周波数の低い第１の直流電源部の出力を変化させる
ことによって無電極放電灯の光出力を変化させているの
で、第２の制御回路部を制御する側にノイズが伝搬され
るのを防止することができ、且つ、第１の直流電源部を
２石式の昇降圧チョッパ回路で構成しているので、第１
の直流電源部を昇圧チョッパ回路又は高圧チョッパ回路
で構成した場合に比べて、第１の直流電源部の出力電圧
の調整範囲を広げることができ、さらに第１の直流電源
部と電力変換部のグランドレベルを同電位にしているの
で、グランドの電位が安定し、無電極放電灯点灯装置の
ように電力変換部が数百ｋＨｚから数百ＭＨｚという非
常に高い周波数で動作する場合でも、ノイズの発生を低
減できる。

【００１４】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、第１の直流電源部を構成する回路部品の内、少な
くとも１つの回路部品を第２の直流電源部を構成する回
路部品として兼用したことを特徴とし、第１及び第２の
直流電源部で回路部品を共用することによって部品点数
を削減し、コストダウンを図ることができる。

【００１５】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング
素子、第１のダイオード、第２の制御回路部を第２の直
流電源部の回路部品として兼用し、第２の直流電源部
は、第１の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流
回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子を介して
接続される第２のインダクタ及び第２の平滑コンデンサ
の直列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ
回路から成ることを特徴とし、請求項２の発明と同様の
作用を奏する。

【００１６】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
いて、第１のインダクタの巻線の途中に中間タップを設
けて巻線を２つに分割し、第１の直流電源部を構成する
第１のスイッチング素子、第１のダイオード、第２の制
御回路部、第１のインダクタの２つの巻線の内第１のス
イッチング素子側の巻線を第２の直流電源部の回路部品
として兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流電源部
と共用する回路部品、第１のインダクタの中間タップと
整流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第３
の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チ
ョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項２の発明と
同様の作用を奏する。

【００１７】請求項５の発明では、請求項２の発明にお
いて、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング
素子、第１のダイオード、第２の制御回路部、第１のイ
ンダクタを第２の直流電源部の回路部品として兼用し、
第２の直流電源部は、第１の直流電源部と共用する回路
部品、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素
子及び第１のインダクタを介して接続された第３のイン
ダクタ及び第４の平滑コンデンサの直列回路を少なくと
も含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特
徴とし、請求項２の発明と同様の作用を奏する。

【００１８】請求項６の発明では、請求項２の発明にお
いて、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング
素子、第２の制御回路部を第２の直流電源部の回路部品
として兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流電源部
と共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第１の
スイッチング素子を介して接続される第４のインダク
タ、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子
と逆方向に接続された第３のダイオードとを介して接続
される第５の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成さ
れる昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求
項２の発明と同様の作用を奏する。

【００１９】請求項７の発明では、請求項１乃至６の発
明において、第２の制御回路部は、第１及び第２のスイ
ッチング素子を同期させず、別々のタイミングで独立し
てオン・オフさせることを特徴とし、請求項１乃至６の
発明と同様の作用を奏する。

【００２０】請求項８の発明では、請求項１乃至７の発
明において、第２の制御回路部は、第１のスイッチング
素子のスイッチングの周期と、第２のスイッチング素子
のスイッチングの周期とを異ならせることによって、第
１又は第２の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変
化させることを特徴とし、請求項１乃至７の発明と同様
の作用を奏する。

【００２１】請求項９の発明では、請求項１乃至８の発
明において、第２の制御回路部は、第１のスイッチング
素子のオンデューティと、第２のスイッチング素子のオ
ンデューティとを異ならせることによって、第１又は第
２の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させる
ことを特徴とし、請求項１乃至８の発明と同様の作用を
奏する。

【００２２】請求項１０の発明では、請求項１の発明に
おいて、第２の制御回路部は、第１の直流電源部の動作
状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換える
ことにより、第１の直流電源部の出力電圧を段階的に変
化させることを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用
を奏する。

【００２３】請求項１１の発明では、請求項１の発明に
おいて、第２の制御回路部は第１の直流電源部の出力電
圧を高低２段階に切り換えており、出力電圧を高電圧と
する高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に
設け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設
定したことを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を
奏する。

【００２４】請求項１２の発明では、請求項１１の発明
において、第２の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期
間の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧
期間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによ
って、第１の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に
変化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に
変化させることができる。

【００２５】請求項１３の発明では、請求項１乃至１２
の発明において、第２の制御回路部は、外部から印加さ
れる外部制御信号に応じて第１又は第２の直流電源部の
内何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、
請求項１乃至１２の発明と同様、第２の制御回路部に外
部制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを
防止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減でき
る。

【００２６】請求項１４の発明では、請求項１乃至１３
の発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電
流検出手段を設け、第２の制御回路部は、電流検出手段
の検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電
極放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴
とし、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第２の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができ
る。

【００２７】請求項１５の発明では、請求項１乃至１４
の発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検
出手段を設け、第２の制御回路部は、温度検出手段の検
出した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無
電極放電灯の出力を増加させるように動作することを特
徴とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い
場合、第２の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加さ
せるように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力
が低下するのを防止できる。

【００２８】請求項１６の発明では、請求項１乃至１５
の発明において、第２の制御回路部は、電源投入後の所
定期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比
べて増加させるように動作することを特徴とし、電源投
入後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯
時に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。

【００２９】請求項１７の発明では、請求項１６の発明
において、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動して
から点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極
放電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電
力を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。

【００３０】請求項１８の発明では、請求項１の発明に
おいて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、
整流回路部の出力を直流電圧に変換する第１の直流電源
部と、少なくとも１つのスイッチング素子を含み第１の
直流電源部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する電力変換部と、
スイッチング素子のオン・オフを制御する第１の制御回
路部と、第１の制御回路部の動作電源を生成する第２の
直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される
誘導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部
に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電
極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第
１の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第１のス
イッチング素子を介して逆方向に接続された第１のダイ
オードと、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチン
グ素子を介して接続される第１のインダクタ及び第２の
スイッチング素子の直列回路と、第２のスイッチング素
子の両端間に順方向に接続された第２のダイオードを介
して接続される第１の平滑コンデンサと、第１及び第２
のスイッチング素子のオン・オフを制御する第２の制御
回路部とで構成され、第２の制御回路部は、第１の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させており、電力変換部はＣ級増幅回路、
Ｄ級増幅回路、Ｅ級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百ｋＨｚ以上且つ数百ＭＨｚ以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百ｋＨｚ以上且つ数百ＭＨｚ以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第２の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第１の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第２の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第１の直流電源部を２石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第１の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第１
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第１の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百ｋ
Ｈｚから数百ＭＨｚという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。

【００３２】（実施形態１）図１に本実施形態の無電極
放電灯点灯装置の回路図を示す。本回路は、交流電源Ａ
Ｃの電源電圧を整流する例えばダイオードブリッジより
なる整流回路（整流回路部）１と、整流回路１の出力を
一定の直流電圧に変換する第１の直流電源部たるチョッ
パ回路２と、チョッパ回路２の出力端子間に接続された
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、チョッ
パ回路２の直流電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でス
イッチングすることにより高周波電圧に変換する電力変
換部たる高周波電源回路３と、透明な或いは内壁に蛍光
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）を封入
した無電極放電灯６と、高周波電源回路３の出力端子間
に接続され無電極放電灯６の外周に沿って近接配置され
た誘導コイル４と、高周波電源回路３と誘導コイル４と
のインピーダンスを整合することにより反射を無くして
無電極放電灯６に効率良く高周波電力を供給するための
マッチング回路５とを備えている。

【００３３】高周波電源回路３は、電界効果トランジス
タよりなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回
路を備えたインバータ回路７と、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２のオン／オフを制御する第１の制御回路部たる
インバータ制御回路８とで構成され、インバータ制御回
路８は、水晶振動子Ｘを用いた発振回路９と、発振回路
９の発振出力を増幅してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を
駆動する駆動回路１０とを備えている。

【００３４】インバータ回路７は、チョッパ回路２の出
力端子間に接続された一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点
に一端が接続された共振用インダクタＬ２及び共振用コ
ンデンサＣ２の直列回路とを有する所謂Ｄ級増幅回路、
及び、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間
に二次巻線ｎ２１，ｎ２２がそれぞれ接続された駆動ト
ランスＴ１０から構成され、インダクタＬ２及びコンデ
ンサＣ２の直列回路の他端と整流回路１の負極との間に
はマッチング回路５を介して誘導コイル４を接続してい
る。ここで、駆動トランスＴ１０の一次巻線ｎ１には駆
動回路１０の出力が印加され、駆動トランスＴ１０の二
次巻線ｎ２１，ｎ２２に発生する電圧によってスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２がオン／オフする。なお、インバー
タ回路７の動作電源はチョッパ回路２から供給され、イ
ンバータ制御回路８の動作電源は、チョッパ回路２の出
力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する直流電源回
路（第２の直流電源部）１１から供給される。

【００３５】そして、高周波電源回路３から誘導コイル
４へ数百ｋＨｚから数百ＭＨｚの高周波電流を流すこと
によって、誘導コイル４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し、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若しくは可
視光を発生させる。

【００３６】ここで、直流電源回路１１は所謂降圧チョ
ッパ回路からなり、チョッパ回路２の高電位側の出力端
にドレインが接続されたＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチ
ング素子Ｑ２１と、スイッチング素子Ｑ２１のソースに
カソードが接続されると共に、チョッパ回路２の低電位
側の出力端にアノードが接続されたダイオードＤ２１
と、ダイオードＤ２１と並列に接続されたインダクタＬ
２１及び平滑コンデンサＣ２１の直列回路と、平滑コン
デンサＣ２１の両端電圧を検出して、スイッチング素子
Ｑ２１のオン／オフを制御する制御回路１１ａとで構成
され、チョッパ回路２の出力電圧を降圧して、平滑コン
デンサＣ２１により平滑するものである。

【００３７】また、チョッパ回路２は、整流回路１の高
電位側の出力端に一端が接続されたスイッチング素子
（第１のスイッチング素子）Ｑ１１と、整流回路１の直
流出力間にスイッチング素子Ｑ１１を介して逆方向に接
続されたダイオード（第１のダイオード）Ｄ１１と、ス
イッチング素子Ｑ１１及びダイオードＤ１１の接続点に
一端が接続されたインダクタ（第１のインダクタ）Ｌ１
１と、インダクタＬ１１の他端と整流回路１の負極側の
直流出力端との間に接続されたスイッチング素子（第２
のスイッチング素子）Ｑ１２と、スイッチング素子Ｑ１
の両端間に順方向に接続されたダイオード（第２のダイ
オード）Ｄ１２を介して接続された平滑コンデンサ（第
１の平滑コンデンサ）Ｃ１１の直列回路と、スイッチン
グ素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン／オフを制御する制御回路
（第２の制御回路部）２ａと、制御回路２ａの出力に応
じてスイッチング素子Ｑ１１を駆動する駆動トランスＴ
１１とで構成される。

【００３８】制御回路２ａの出力端子間にはコンデンサ
Ｃ１２を介して駆動トランスＴ１１の一次巻線ｎ３が接
続され、駆動トランスＴ１１の二次巻線ｎ４の両端間に
はスイッチング素子Ｑ１１のゲート・ソース間が接続さ
れており、制御回路２ａから駆動トランスＴ１１を介し
てスイッチング素子Ｑ１１のゲート（制御電極）に制御
電圧Ｖ１１が印加されている。また、スイッチング素子
Ｑ１２のゲート・ソース間は制御回路２ａの別の出力端
子間に接続されており、制御回路２ａからスイッチング
素子Ｑ１２のゲートに制御電圧Ｖ１２が直接印加されて
いる。

【００３９】ここで、本回路の動作を図２の波形図を参
照して簡単に説明する。尚、図２（ａ）はスイッチング
素子Ｑ１１のゲートに印加される電圧Ｖ１１を、図２
（ｂ）はスイッチング素子Ｑ１２のゲートに印加される
電圧Ｖ１２を、図２（ｃ）はインダクタＬ１１に流れる
電流ＩＬ１を、図２（ｄ）は平滑コンデンサＣ１１の平
滑電圧Ｖ２をそれぞれ示す。

【００４０】スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の制御電
極には、制御回路２ａからオン／オフを繰り返す制御信
号が同期して印加されており、スイッチング素子Ｑ１
１，Ｑ１２が共にオンになると（図２の期間Ｔon）、整
流回路１→スイッチング素子Ｑ１１→インダクタＬ１１
→スイッチング素子Ｑ１２→整流回路１の経路で電流Ｉ
Ｌ１が流れ、インダクタＬ１１にエネルギが蓄積され
る。次にスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が共にオフに
なると（図２の期間Ｔoff）、インダクタＬ１１に蓄積
されたエネルギが、インダクタＬ１１→ダイオードＤ１
２→平滑コンデンサＣ１１→ダイオードＤ１１→インダ
クタＬ１１の経路で放出されて、電流ＩＬ１が流れる。
したがって、インダクタＬ１１に流れる電流ＩＬ１は図
２（ｃ）に示すように三角波状になり、そのピーク値は
スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン／オフの繰り返
し周波数ｆが一定の場合（すなわちオン／オフの周期Ｔ
（＝１／ｆ＝Ｔon＋Ｔoff）が一定の場合）、オンデュ
ーティＤ（％）の値によって所望の値に設定することが
できる（Ｄ＝（Ｔon／Ｔ）×１００）。そして、三角波
状の電流ＩＬ１は平滑コンデンサＣ１１によって平滑さ
れ、平滑コンデンサＣ１１の両端間に入力電圧を昇圧し
た直流電圧Ｖ２が発生する。ここで、制御回路２ａは直
流電圧Ｖ２の両端電圧を検出し、その電圧値に応じてオ
ンデューティＤを変化させることにより、直流電圧Ｖ２
を略一定に制御している。

【００４１】このように、インダクタＬ１１にエネルギ
を蓄積する場合はスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２をオ
ン状態とし、インダクタＬ１１に蓄積されたエネルギを
放出する場合にはスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をオ
フ状態とし、交流電源ＡＣと切り離してインダクタＬ１
１のエネルギのみによって平滑コンデンサＣ１１を充電
（すなわち昇降圧チョッパを形成）しているので、降圧
チョッパ回路や昇圧チョッパ回路と比較して、コンデン
サＣ１１の両端電圧を低い電圧から高い電圧まで広範囲
に設定することができる。ここで、インバータ回路７は
チョッパ回路２を動作電源としており、誘導コイル４に
印加される電圧も変化するので、無電極放電灯６の出力
を変化させることができ、広範囲の連続調光が可能にな
る。

【００４２】また、制御回路２ａは信号線１２を介して
外部回路（図示せず）に接続されており、外部回路から
信号線１２を介して入力された外部制御信号Ｓ１に応じ
て、オンデューティを変化させることにより、出力電圧
Ｖ２を変化させ、無電極放電灯６の出力を変化させてい
る。ここで、外部回路からの信号線１２は、数百ｋＨｚ
から数百ＭＨｚの高周波電圧を発生するインバータ制御
回路８に比べて動作周波数の十分低いチョッパ回路２の
制御回路２ａに接続されているので、高周波ノイズが空
間を介して信号線１２に伝達される割合も減少し、外部
回路に与える高周波ノイズの影響を低減できる。また、
チョッパ回路２と高周波電源回路３のグランドレベルは
同電位であるので、高周波電源回路３のグランド電位が
不安定になることはなく、高周波電源回路３が数百ｋＨ
ｚ〜数百ＭＨｚという非常に高い周波数で動作する場合
でも、ノイズの発生を低減できるという効果がある。

【００４３】（実施形態２）本発明の実施形態２を図３
及び図４を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態１の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態１ではチョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ１１，
Ｑ１２を同時にオン／オフさせているが、本実施形態で
はスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン／オフを同期
させておらず、別々にオン／オフさせることによってチ
ョッパ回路２の出力電圧を変化させている。

【００４４】図３は降圧動作時におけるスイッチング素
子Ｑ１１，Ｑ１２のゲート電圧Ｖ１１，Ｖ１２をそれぞ
れ示しており、スイッチング素子Ｑ１２を定常的にオフ
させた状態で、スイッチング素子Ｑ１１をオン／オフさ
せることによって、チョッパ回路２を降圧チョッパ回路
として動作させ、平滑コンデンサＣ１１の両端間に入力
電圧Ｖ１を降圧した直流電圧Ｖ２を発生させている。

【００４５】また、図４は昇圧動作時におけるスイッチ
ング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲート電圧Ｖ１１，Ｖ１２を
それぞれ示しており、スイッチング素子Ｑ１１を定常的
にオンさせた状態で、スイッチング素子Ｑ１２をオン／
オフさせることによって、チョッパ回路２を昇圧チョッ
パ回路として動作させ、平滑コンデンサＣ１１の両端間
に入力電圧Ｖ１を昇圧した直流電圧ＶＣ１２を発生させ
ている。

【００４６】ここで、チョッパ回路２が降圧チョッパ回
路、昇降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路としてそれ
ぞれ動作する際の出力電圧Ｖ２には電圧差があるため、
制御回路２ａがスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲー
ト電圧Ｖ１１，Ｖ１２を制御して、チョッパ回路２の動
作状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内の何れかに切り換えることによっ
て、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を段階的に変化させ
ることができる。インバータ回路７ではチョッパ回路２
を動作電源としているので、誘導コイル４に印加される
電圧を段階的に変化させることができ、無電極放電灯の
光出力を段階的に変化させることができる。

【００４７】また実施形態１では、２個のスイッチング
素子Ｑ１１，Ｑ１２が常時スイッチング動作を行ってい
るが、本実施形態では、チョッパ回路２を降圧チョッパ
回路または昇圧チョッパ回路として動作させる場合、い
ずれか一方のスイッチング素子Ｑ１１又はＱ１２はスイ
ッチング動作を行っていないので、スイッチング損失を
小さくでき、点灯装置全体の温度上昇を低減することが
できるから、点灯装置の長寿命化を図ることができる。

【００４８】（実施形態３）本発明の実施形態３を図５
及び表１を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態１の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態２の無電極放電灯点灯装置では、チョッパ回路２の
出力電圧を３段階に変化させているが、本実施形態で
は、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を２段階に変化させ
ており、図５に示すように出力電圧Ｖ２を高電圧とする
高電圧期間ＴＨと、低電圧とする低電圧期間ＴＬとを交
互に設けることによって、無電極放電灯６に供給する電
力を調整している。

【００４９】ここで、高電圧期間ＴＨおよび低電圧期間
ＴＬにおけるチョッパ回路２の出力電圧ＶＨ，ＶＬ（Ｖ
Ｈ＞ＶＬ）は、チョッパ回路２を降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Ｖａ、昇降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Ｖｂ、昇圧チョッパ回路として
動作させた場合の電圧Ｖｃ、及びゼロ電圧（２個のスイ
ッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２を定常的にオフさせた非動
作時における出力電圧）の中から、何れか２つの電圧を
選択して設定される（Ｖａ＞Ｖｂ＞Ｖｃ＞Ｖｄ）。

【００５０】例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、
高電圧期間ＴＨにおける電圧ＶＨを昇圧動作時における
電圧Ｖａとし、低電圧期間ＴＬにおける電圧ＶＬを降圧
動作時における電圧Ｖｃとして、周期Ｔｃ（Ｔｃ＝ＴＨ
＋ＴＬ）で動作させると、図５（ｃ）に示すように、チ
ョッパ回路２からは昇圧動作時の電圧Ｖａと降圧動作時
の電圧Ｖｃとが交互に出力され、無電極放電灯６の光出
力を変化させることができる。尚、高電圧出力ＶＨ、低
電圧出力ＶＬの組み合わせは、表１に示す通りであり、
実施形態２の無電極放電灯点灯装置に比べて設定可能な
調光段数を増やすことができる。

【００５１】

【表１】

【００５２】また、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を高
電圧出力ＶＨ又は低電圧出力ＶＬに切り換える周期Ｔｃ
は、実施形態２の周期Ｔよりも十分長い時間に設定され
ているが、この周期Ｔｃを所定値以下に設定することに
よって、無電極放電灯６の光出力のちらつきを無くすこ
とができる。さらに、高電圧期間ＴＨと低電圧期間ＴＬ
との時間的な比率を調整することによって、無電極放電
灯６の光出力を連続的に変化させることもできる。

【００５３】尚、スイッチング素子Ｑ１１を定常的にオ
ン状態とし、スイッチング素子Ｑ１２を定常的にオフ状
態とすれば、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２は、整流回
路１の出力電圧Ｖ１を平滑コンデンサＣ１１で平滑した
電圧となり、この電圧を用いて上述のような出力制御を
行った場合も上述と同様の効果を得ることができる。

【００５４】（実施形態４）本発明の実施形態４を図６
及び図７を参照して説明する。尚、チョッパ回路２以外
の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素
には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００５５】実施形態１では、制御回路２ａからスイッ
チング素子Ｑ１１に駆動トランスＴ１１を介して制御信
号を印加すると共に、スイッチング素子Ｑ１２に制御信
号を直接印加しているが、本実施形態では、制御回路２
ａからスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２に駆動トランス
Ｔ１２を介して制御信号をそれぞれ印加している。すな
わち、駆動トランスＴ１２の一次巻線ｎ３は、コンデン
サＣ１２を介して制御回路２ａの出力端子間に接続さ
れ、２個の二次巻線ｎ４１，ｎ４２はそれぞれスイッチ
ング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲート・ソース間に接続され
ている。

【００５６】また本実施形態では、整流回路１の出力電
圧Ｖ１を検出し、出力電圧Ｖ１が所定のしきい値を越え
ると一定時間Ｔ３の限時動作を開始するタイマ回路１３
と、スイッチング素子Ｑ１１のドレイン・ソース間に接
続され、タイマ回路１３の出力信号に応じてオン／オフ
されるスイッチＳＷ２とを設けている。

【００５７】ここで、本回路の動作を図７を参照して簡
単に説明する。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲー
トには、それぞれ、制御回路２ａから駆動トランスＴ１
２を介して制御信号Ｖ１１，Ｖ１２が印加されており、
制御信号Ｖ１１，Ｖ１２は同期しているので、スイッチ
ング素子Ｑ１１，Ｑ１２は同期してオン・オフを繰り返
す。したがって、チョッパ回路２は、スイッチＳＷ２が
オフ状態であれば昇降圧チョッパ回路として動作し、ス
イッチＳＷ２がオン状態であれば昇圧チョッパ回路とし
て動作する。

【００５８】ところで、タイマ回路１３は、整流回路１
の出力電圧Ｖ１が所定のしきい値を越えると（すなわ
ち、電源供給が開始されると）、一定時間Ｔ３の限時動
作を開始しており、電源供給が開始されてから一定時間
Ｔ３が経過するまでの間はスイッチＳＷ２をオン状態と
し、一定時間Ｔ３の経過後はスイッチＳＷ２をオフ状態
としている。

【００５９】したがって、図７に示すように、交流電源
ＡＣが投入されてから一定時間Ｔ３が経過するまでの間
は、タイマ回路１３の出力によってスイッチＳＷ２がオ
ン状態となるので、チョッパ回路２は昇圧チョッパとし
て動作し、その出力電圧Ｖ２は昇圧動作時における電圧
Ｖａとなる。一方、電源投入時から一定時間Ｔ３が経過
すると、タイマ回路１３の出力によってスイッチＳＷ２
がオフ状態となるので、チョッパ回路２は昇降圧チョッ
パとして動作し、その出力電圧Ｖ２は昇降圧動作時の電
圧Ｖｂに低下する（Ｖｂ＜Ｖａ）。

【００６０】ところで、無電極放電灯６では始動時に誘
導コイル４の両端間に定常点灯時に比べて高い電圧を印
加する必要があるが、本実施形態では電源投入時から一
定時間Ｔ３が経過するまでの間、チョッパ回路２の出力
電圧Ｖ２を高くしているので、誘導コイル４の両端間に
印加される電圧を高くすることができ、無電極放電灯６
の始動性を改善することができる。尚、タイマ回路１３
の限時時間Ｔ３は、無電極放電灯６が始動するのに十分
な時間に設定されているものとする。

【００６１】また、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２は
駆動トランスＴ１２の二次巻線ｎ４１，ｎ４２に発生す
る電圧によって駆動されているため、両者のスイッチン
グ位相のずれを小さくでき、スイッチング損失を低減す
ることができる。

【００６２】（実施形態５）本発明の実施形態５を図８
乃至図１０を参照して説明する。尚、無電極放電灯点灯
装置の基本的な構成は実施形態１と同様であるので、同
一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略
する。

【００６３】本実施形態では、実施形態１の無電極放電
灯点灯装置において、チョッパ回路２のスイッチング素
子Ｑ１１と、ダイオードＤ１１と、駆動トランスＴ１１
と、制御回路２ａとを直流電源回路１１の構成部品とし
て兼用している。そして、これらの兼用部品と、整流回
路１の出力端子間にスイッチング素子Ｑ１１を介して接
続された逆流防止用のダイオードＤ２３、インダクタ
（第２のインダクタ）Ｌ２１及び平滑コンデンサ（第２
の平滑コンデンサ）Ｃ２１の直列回路とで構成される降
圧チョッパ回路により直流電源回路１１を構成してい
る。また、誘導コイル４の両端間に抵抗Ｒ１０，Ｒ１１
の直列回路を接続し、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の接続点の電
圧を制御回路２ａに入力している。

【００６４】ここで、スイッチング素子Ｑ１１がオンに
なると、整流回路１→スイッチング素子Ｑ１１→ダイオ
ードＤ２２→インダクタＬ２１→コンデンサＣ２１→整
流回路１の経路で電流ＩＬ２が流れ、インダクタＬ２１
にエネルギが蓄積される。次にスイッチング素子Ｑ１１
がオフになると、インダクタＬ２１に蓄積されたエネル
ギが、インダクタＬ２１→平滑コンデンサＣ２１→ダイ
オードＤ１１→ダイオードＤ２２→インダクタＬ２１の
経路で放出されて電流ＩＬ２が流れる。尚、チョッパ回
路２の動作は実施形態１と同様であるので、その説明は
省略する。

【００６５】図９（ａ）（ｂ）はスイッチング素子Ｑ１
１，Ｑ１２のゲートに印加される電圧Ｖ１１，Ｖ１２の
電圧波形を示しており、スイッチング素子Ｑ１１を周期
Ｔでオン・オフさせると共に、スイッチング素子Ｑ１１
のオン時にスイッチング素子Ｑ１２を周期Ｔｄでオン・
オフさせると、実施形態１で説明したようにスイッチン
グ素子Ｑ１１，Ｑ１２を同期してオン・オフさせた場合
に比べ、直流電源回路１１の出力電圧Ｖ３は略同じであ
るのに対して、スイッチング素子Ｑ１２にオフ期間ｔ２
が存在するため、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２は低下
する。

【００６６】このように、本実施形態ではスイッチング
素子Ｑ１１のオンデューティ（（Ｔon／Ｔ）×１００）
は一定とし、スイッチング素子Ｑ１１のオン時にオン・
オフするスイッチング素子Ｑ１２の周期Ｔｄやオンデュ
ーティ（（ｔ１／Ｔｄ）×１００）を変化させることに
よって、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を変化させてい
る。

【００６７】ここで、スイッチング素子Ｑ１２のオン・
オフの周期Ｔｄを一定として、そのオンデューティを変
化させる場合、オンデューティが大きいほどチョッパ回
路２の出力電圧Ｖ２も大きくなり、無電極放電灯６の出
力が増加する。ここで、スイッチング素子Ｑ１２のオン
デューティを変化させても良く、スイッチング素子Ｑ１
１の１周期中にスイッチング素子Ｑ１２がオンする時間
の和に比例して、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２は変化
し、無電極放電灯６の出力が変化する。尚、チョッパ回
路２の出力電圧Ｖ２を調整可能な範囲は、オン時間ｔ１
を０として降圧動作を行わせた時の出力電圧Ｖｃから、
オン時間ｔ１をＴｄとして昇降圧動作を行わせた時の出
力電圧Ｖｂまでの電圧範囲となる。

【００６８】ところで、図１０（ｂ）は無電極放電灯６
の始動時における誘導コイル４の両端電圧を示してお
り、無電極放電灯６の始動時には誘導コイル４の両端間
に高電圧が発生し、点灯後は誘導コイル４の両端電圧が
低下する。ここで、誘導コイル４の両端電圧を抵抗Ｒ１
０，Ｒ１１で分圧した電圧を信号線１２’を介して制御
回路２ａに入力しており、制御回路２ａでは抵抗Ｒ１
０，Ｒ１１の接続点の電位から無電極放電灯６の点灯状
態を判別している。

【００６９】図１０（ａ）は無電極放電灯６の始動時に
おけるチョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を示しており、電
源投入時（ｔ＝０）から無電極放電灯６が点灯するまで
の間、制御回路２ａがスイッチング素子Ｑ１２のオン時
間ｔ１をＴｄとして昇降圧動作を行わせることにより、
チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を昇降圧動作時の電圧Ｖ
ｂとする。この時、誘導コイル４の両端間に高周波電圧
が発生し、時刻Ｔ４で無電極放電灯６が点灯する。無電
極放電灯６が点灯すると、誘導コイル４の両端電圧が低
下するので、制御回路２ａでは、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１の
接続点の電圧が低下することから、無電極放電灯６の点
灯を検出することができる。そして、制御回路２ａは、
無電極放電灯６の点灯を検出すると、スイッチング素子
Ｑ１２のオン時間ｔ１をＴｄよりも短い時間としてお
り、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を電圧Ｖｄ（Ｖｄ＜
Ｖｂ）に低下させている。このように、無電極放電灯６
が点灯すると、制御回路２ａはチョッパ回路２の出力電
圧を低下させており、点灯状態を維持するのに必要な電
圧よりも高い電圧が出力されることはなく、点灯装置の
効率が低下するのを防止している。また、無電極放電灯
６が点灯するまでの間、制御回路２ａはチョッパ回路２
の出力電圧Ｖ２を点灯時に比べて高い電圧にしているの
で、無電極放電灯６の始動性を改善できる。

【００７０】なお、実施形態４の無電極放電灯６では、
電源供給時から一定時間が経過するまでの間、チョッパ
回路２の出力電圧Ｖ２を増加させているため、無電極放
電灯６のばらつきによっては、無電極放電灯６が点灯す
る前にチョッパ回路２の出力電圧Ｖ２が低下してしまう
虞があるが、本実施形態では制御回路２ａが、無電極放
電灯６の点灯を検出するまで、チョッパ回路２の出力電
圧Ｖ２を増加させているので、無電極放電灯６が点灯す
るまで出力電圧Ｖ２を確実に増加させることができる。

【００７１】また、上述のようにチョッパ回路２と直流
電源回路１１とで、一部の回路部品を兼用しているの
で、部品点数を削減してコストを下げることができ、し
かも比較的発熱の大きい部品であるスイッチング素子Ｑ
１１やダイオードＤ１１を兼用しているから、発熱部品
の数を減らすことによって放熱構造を簡単にすることが
でき、さらに点灯装置全体の発熱も低減するから、回路
部品ひいては点灯装置全体の長寿命化を図ることができ
る。

【００７２】尚、本実施形態ではチョッパ回路２と直流
電源回路１１とで、スイッチング素子Ｑ１１とダイオー
ドＤ１１と制御回路２ａとを兼用しているが、図１１に
示すように、スイッチング素子Ｑ１１とインダクタＬ１
１の一部とダイオードＤ１１と制御回路２ａとを共用す
るようにしても良い。

【００７３】図１１に示す回路では、インダクタＬ１１
の巻線の途中に中間タップを設け、インダクタＬ１１を
２つの巻線Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂに分割しており、インダ
クタＬ１１の中間タップと整流回路１の負極との間に平
滑コンデンサ（第３の平滑コンデンサ）Ｃ２１を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Ｑ１１とダイオード
Ｄ１１とインダクタＬ１１の巻線Ｌ１１ａと平滑コンデ
ンサＣ２１とで降圧チョッパ回路が構成され、この降圧
チョッパ回路から直流電源回路１１が形成される。本回
路では、チョッパ回路２を構成するスイッチング素子Ｑ
１１、ダイオードＤ１１、及び、制御回路２ａに加えて
インダクタＬ１１の一部を直流電源回路１１の回路部品
として兼用しているので、さらに部品点数を削減してコ
ストを下げることができる。またチョッパ回路２を構成
する回路部品の内、比較的重量の重い部品であるインダ
クタを兼用することにより、点灯装置の小型化、軽量化
を図ることができ、さらに発熱部品の数が減るので装置
全体の発熱を低減することができる。また、本回路では
インバータ回路７の出力端子間に抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の
直列回路を接続し、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点の電圧
を信号線１２’を介して制御回路２ａに入力しており、
制御回路２ａは抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点の電圧から
無電極放電灯６の点灯状態を判別し、無電極放電灯６が
点灯するまでの間、チョッパ回路２の出力電圧を増加さ
せている。

【００７４】また、図１２に示すように、チョッパ回路
２と直流電源回路１１とで、スイッチング素子Ｑ１１と
インダクタＬ１１とダイオードＤ１１と制御回路２ａと
を共用するようにしても良い。この回路では、インダク
タＬ１１及びダイオードＤ１２の接続点と整流回路１の
負極との間にインダクタ（第３のインダクタ）Ｌ１２及
び平滑コンデンサ（第４の平滑コンデンサ）Ｃ２１の直
列回路を接続している。ここで、スイッチング素子Ｑ１
１とダイオードＤ１１とインダクタＬ１１，Ｌ１２と平
滑コンデンサＣ２１とで降圧チョッパ回路が構成され、
この降圧チョッパ回路から直流電源回路１１が形成され
る。本回路では、チョッパ回路２を構成するスイッチン
グ素子Ｑ１１、ダイオードＤ１１、及び、制御回路２ａ
に加えてインダクタＬ１１を直流電源回路１１の回路部
品として兼用しているので、部品点数をさらに削減して
コストを下げることができる。

【００７５】また更に、図１３に示すように、チョッパ
回路２と直流電源回路１１とでスイッチング素子Ｑ１１
と制御回路２ａとを共用するようにしても良い。この回
路では、スイッチング素子Ｑ１１及びインダクタＬ１１
の接続点と整流回路１の負極との間にインダクタ（第４
のインダクタ）Ｌ１３を接続し、整流回路１の出力端子
間にスイッチング素子Ｑ１１と逆方向接続されたダイオ
ード（第３のダイオード）Ｄ２３を介して平滑コンデン
サ（第５の平滑コンデンサ）Ｃ２１の直列回路を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Ｑ１１とダイオード
Ｄ２３とインダクタＬ１３と平滑コンデンサＣ２１とで
一石式昇降圧チョッパ回路が構成され、この昇降圧チョ
ッパ回路から直流電源回路１１が形成される。本回路で
は、チョッパ回路２を構成するスイッチング素子Ｑ１１
と制御回路２ａとを、直流電源回路１１の回路部品とし
て兼用しているので、部品点数をさらに削減してコスト
を下げることができる。また、直流電源回路１１を降圧
チョッパ回路で構成した場合、整流回路１の出力電圧Ｖ
１と直流電源回路１１の出力電圧Ｖ３との差が小さくな
ると、スイッチング素子の休止期間が長くなって、入力
電流の波形歪みが大きくなるが、本回路では直流電源回
路１１を昇降圧チョッパ回路で構成しているので、整流
回路１の出力電圧Ｖ１と直流電源回路１１の出力電圧Ｖ
３との差が小さい場合でもスイッチング素子の休止期間
が長くなることはなく、入力電流の波形歪みが大きくな
ることはない。

【００７６】また本回路では、チョッパ回路２の出力端
子間に接続されたインダクタＬ３及びスイッチング素子
Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３の両端間に接
続されたコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の両端間に
接続されたコンデンサＣ４，Ｃ５の直列回路と、一次巻
線が駆動回路１０の出力端子間に接続されると共に二次
巻線がスイッチング素子Ｑ３のゲート・ソース間に接続
された駆動トランスＴ１３とで構成される所謂Ｃ級増幅
回路によりインバータ回路７を構成している。本回路で
はインバータ回路７をＣ級増幅回路で構成しており、Ｄ
級増幅回路と同様、高周波で高効率なＣ級増幅回路を用
いることにより、点灯装置全体の発熱を低減することが
でき、インバータ回路７の回路部品ひいては点灯装置全
体の長寿命化を図ることができる。

【００７７】（実施形態６）本発明の実施形態６を図１
４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。尚、本実施形態の
無電極放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態５で説明
した図８の回路と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００７８】実施形態５の無電極放電灯点灯装置では、
制御回路２ａが、スイッチング素子Ｑ１１のスイッチン
グの周期Ｔやオンデューティを一定とし、スイッチング
素子Ｑ１２のスイッチングの周期Ｔｄやオンデューティ
を変化させることによって、チョッパ回路２の出力電圧
Ｖ２を一定に制御しているが、本実施形態では、スイッ
チング素子Ｑ１１，Ｑ１２のスイッチングの周期Ｔ，ｔ
ｄ’やオンデューティをそれぞれ変化させることによっ
て、チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２を一定に制御すると
共に、直流電源回路１１の出力電圧を変化させている。

【００７９】ここで、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２
のスイッチングの周期やオンデューティを図１０（ａ）
（ｂ）に示すように制御している状態から、チョッパ回
路２の出力電圧Ｖ２は変化させず、直流電源回路１１の
出力電圧Ｖ３のみを低下させる場合を考えると、図１４
に示すように、スイッチング素子Ｑ１１のスイッチング
の周期Ｔは一定とし、そのオン時間をＴonからＴon’
（Ｔon＞Ｔon’）に短くして、オンデューティを（（Ｔ
on／Ｔ）×１００）から（（Ｔon’／Ｔ）×１００）に
低下させることにより、直流電源回路１１の出力電圧Ｖ
２が低下する。この時同時に、スイッチング素子Ｑ１２
のスイッチングの周期をｔｄからｔｄ’に短くすると共
に、オンデューティを（（ｔ１／ｔｄ）×１００）から
（（ｔ１’／ｔｄ’）×１００）へと大きくして、スイ
ッチング素子Ｑ１１の１周期中におけるスイッチング素
子Ｑ１２のオン時間ｔ１’の和を等しくすれば、チョッ
パ回路２の出力電圧Ｖ２を略一定に保つことができる。
また上述とは逆に、直流電源回路１１の出力電圧Ｖ３の
みを増加させる場合は、スイッチング素子Ｑ１１のスイ
ッチングの周期Ｔは一定とし、そのオンデューティを増
加させれば良く、スイッチング素子Ｑ１１のオン時間を
長くすることによって、直流電源回路１１の出力電圧Ｖ
３が増加する。

【００８０】このように、制御回路２ａはチョッパ回路
２の出力電圧Ｖ２を一定とし、直流電源回路１１の出力
電圧Ｖ３のみを変化させており、直流電源回路１１の出
力電圧Ｖ３を変化させることによって、インバータ制御
回路８の出力が変化し、結果的にインバータ回路７の出
力を変化させることができる。

【００８１】（実施形態７）本発明の実施形態７を図１
５を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の
無電極放電灯点灯装置において、平滑コンデンサＣ１１
の正極と、インバータ制御回路８の電源供給ラインとの
間に抵抗Ｒ１を接続しており、チョッパ回路２の出力電
圧Ｖ２を抵抗Ｒ１により電圧Ｖ３に降圧して、インバー
タ制御回路８に供給している。また本回路では、チョッ
パ回路２の出力端子間に接続されたインダクタＬ３及び
スイッチング素子Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子
Ｑ３の両端間に接続されたコンデンサＣ３と、インダク
タＬ３及びスイッチング素子Ｑ３の接続点に一端が接続
されたインダクタＬ２及びコンデンサＣ２の直列回路と
で構成される所謂Ｅ級増幅回路によりインバータ回路７
を構成しており、インダクタＬ２及びコンデンサＣ２の
直列回路の他端と整流回路１の負極との間にマッチング
回路５を介して誘導コイル４を接続している。尚、抵抗
Ｒ１及びインバータ回路７以外の回路構成および動作は
実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一
の符号を付して、その説明を省略する。

【００８２】本回路では抵抗Ｒ１により第２の直流電源
部を構成しているので、第２の直流電源部を構成する回
路部品の数を削減することができ、点灯装置のコストダ
ウンを図ることができる。またインバータ回路７を、Ｄ
級増幅回路と同様、高周波で高効率のＥ級増幅回路によ
り構成しているので、点灯装置全体の発熱を低減でき、
点灯装置を構成する回路部品、ひいては点灯装置全体の
長寿命化を図ることができる。

【００８３】（実施形態８）本発明の実施形態８を図１
６を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図１の回路において、誘導コイル４
と整流回路１の負極側の出力端子との間に異常電流検出
用の抵抗Ｒ１２を接続し、抵抗Ｒ１２の両端電圧を制御
回路２ａに入力している。尚、抵抗Ｒ１２以外の回路構
成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には
同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００８４】ここで、無電極放電灯６が外れたり、割れ
るなどして、インバータ回路７に異常電流が流れた場
合、抵抗Ｒ１２の両端間に定常点灯時に比べて大きな電
圧が発生するので、制御回路２ａでは抵抗Ｒ１２の両端
電圧から無電極放電灯６の異常を検出することができ、
異常発生時に実施形態１乃至３で説明した方法を用いて
チョッパ回路２の出力電圧Ｖ２をゼロにするか、又は、
低下させることによって、インバータ回路７の回路素子
に加わるストレスを低減して、回路素子を保護すること
ができる。

【００８５】（実施形態９）本発明の実施形態９を図１
７を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図１の回路において、無電極放電灯
６の近傍に温度センサ１４を配置し、温度センサ１４の
出力から無電極放電灯６の温度を示す温度検出信号を生
成して制御回路２ａに出力する温度検出回路１５を設け
ている。尚、温度センサ１４及び温度検出回路１５以外
の回路構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成
要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００８６】ここで、制御回路２ａには、温度検出回路
１５から無電極放電灯６の温度を示す温度検出信号が入
力されており、無電極放電灯６が低温状態である場合
は、実施形態１乃至３と同様の方法でチョッパ回路２の
出力電圧Ｖ２を増加させることによって、無電極放電灯
６に供給する電力を増加させ、その光出力を増加させる
ことができ、低温時における出力の低下を防止すること
ができる。

【００８７】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、交流
電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整流回路部の
出力を直流電圧に変換する第１の直流電源部と、少なく
とも１つのスイッチング素子を含み第１の直流電源部の
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する電力変換部と、スイッチング
素子のオン・オフを制御する第１の制御回路部と、第１
の制御回路部の動作電源を生成する第２の直流電源部
と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘導コイル
と、透光性を有する材料から形成されて内部に放電ガス
を封入し、誘導コイルに近接配置された無電極放電灯と
を備えた無電極放電灯点灯装置において、第１の直流電
源部は、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング
素子を介して逆方向に接続された第１のダイオードと、
整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子を介
して接続される第１のインダクタ及び第２のスイッチン
グ素子の直列回路と、第２のスイッチング素子の両端間
に順方向に接続された第２のダイオードを介して接続さ
れる第１の平滑コンデンサと、第１及び第２のスイッチ
ング素子のオン・オフを制御する第２の制御回路部とで
構成され、第２の制御回路部は、第１の直流電源部の出
力を変化させることによって無電極放電灯の光出力を変
化させることを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、一般に数百ｋＨｚから数百ＭＨｚとい
う非常に高い周波数で動作しているが、第２の制御回路
部は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第１の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させているので、第２の制御回路部を制御
する側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、
且つ、第１の直流電源部を２石式の昇降圧チョッパ回路
で構成しているので、第１の直流電源部を昇圧チョッパ
回路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第
１の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第１の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百ｋ
Ｈｚから数百ＭＨｚという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できるという効果があ
る。

【００８８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、第１の直流電源部を構成する回路部品の内、少なく
とも１つの回路部品を第２の直流電源部を構成する回路
部品として兼用したことを特徴とし、第１及び第２の直
流電源部で回路部品を共用することによって部品点数を
削減し、コストダウンを図ることができるという効果が
ある。

【００８９】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング素
子、第１のダイオード、第２の制御回路部を第２の直流
電源部の回路部品として兼用し、第２の直流電源部は、
第１の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流回路
部の出力端子間に第１のスイッチング素子を介して接続
される第２のインダクタ及び第２の平滑コンデンサの直
列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ回路
から成ることを特徴とし、請求項２の発明と同様の効果
を奏する。

【００９０】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、第１のインダクタの巻線の途中に中間タップを設け
て巻線を２つに分割し、第１の直流電源部を構成する第
１のスイッチング素子、第１のダイオード、第２の制御
回路部、第１のインダクタの２つの巻線の内第１のスイ
ッチング素子側の巻線を第２の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流電源部と
共用する回路部品、第１のインダクタの中間タップと整
流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第３の
平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チョ
ッパ回路から成ることを特徴とし、請求項２の発明と同
様の効果を奏する。

【００９１】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング素
子、第１のダイオード、第２の制御回路部、第１のイン
ダクタを第２の直流電源部の回路部品として兼用し、第
２の直流電源部は、第１の直流電源部と共用する回路部
品、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子
及び第１のインダクタを介して接続された第３のインダ
クタ及び第４の平滑コンデンサの直列回路を少なくとも
含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特徴
とし、請求項２の発明と同様の効果を奏する。

【００９２】請求項６の発明は、請求項２の発明におい
て、第１の直流電源部を構成する第１のスイッチング素
子、第２の制御回路部を第２の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流電源部と
共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第１のス
イッチング素子を介して接続される第４のインダクタ、
整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子と逆
方向に接続された第３のダイオードとを介して接続され
る第５の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される
昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項２
の発明と同様の効果を奏する。

【００９３】請求項７の発明は、請求項１乃至６の発明
において、第２の制御回路部は、第１及び第２のスイッ
チング素子を同期させず、別々のタイミングで独立して
オン・オフさせることを特徴とし、請求項１乃至６の発
明と同様の効果を奏する。

【００９４】請求項８の発明は、請求項１乃至７の発明
において、第２の制御回路部は、第１のスイッチング素
子のスイッチングの周期と、第２のスイッチング素子の
スイッチングの周期とを異ならせることによって、第１
又は第２の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化
させることを特徴とし、請求項１乃至７の発明と同様の
効果を奏する。

【００９５】請求項９の発明は、請求項１乃至８の発明
において、第２の制御回路部は、第１のスイッチング素
子のオンデューティと、第２のスイッチング素子のオン
デューティとを異ならせることによって、第１又は第２
の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させるこ
とを特徴とし、請求項１乃至８の発明と同様の効果を奏
する。

【００９６】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、第２の制御回路部は、第１の直流電源部の動作状
態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又は、
昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換えること
により、第１の直流電源部の出力電圧を段階的に変化さ
せることを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏
する。

【００９７】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、第２の制御回路部は第１の直流電源部の出力電圧
を高低２段階に切り換えており、出力電圧を高電圧とす
る高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に設
け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設定
したことを特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏
する。

【００９８】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、第２の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期間
の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧期
間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによっ
て、第１の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に変
化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に変
化させることができるという効果がある。

【００９９】請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の
発明において、第２の制御回路部は、外部から印加され
る外部制御信号に応じて第１又は第２の直流電源部の内
何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、請
求項１乃至１２の発明と同様、第２の制御回路部に外部
制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを防
止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減できる
という効果がある。

【０１００】請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の
発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電流
検出手段を設け、第２の制御回路部は、電流検出手段の
検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電極
放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴と
し、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第２の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができる
という効果がある。

【０１０１】請求項１５の発明は、請求項１乃至１４の
発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検出
手段を設け、第２の制御回路部は、温度検出手段の検出
した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無電
極放電灯の出力を増加させるように動作することを特徴
とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い場
合、第２の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加させ
るように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力が
低下するのを防止できるという効果がある。

【０１０２】請求項１６の発明は、請求項１乃至１５の
発明において、第２の制御回路部は、電源投入後の所定
期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比べ
て増加させるように動作することを特徴とし、電源投入
後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時
に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。

【０１０３】請求項１７の発明は、請求項１６の発明に
おいて、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動してか
ら点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極放
電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電力
を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。

【０１０４】請求項１８の発明は、請求項１の発明にお
いて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整
流回路部の出力を直流電圧に変換する第１の直流電源部
と、少なくとも１つのスイッチング素子を含み第１の直
流電源部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する電力変換部と、ス
イッチング素子のオン・オフを制御する第１の制御回路
部と、第１の制御回路部の動作電源を生成する第２の直
流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘
導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部に
放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電極
放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第１
の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第１のスイ
ッチング素子を介して逆方向に接続された第１のダイオ
ードと、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング
素子を介して接続される第１のインダクタ及び第２のス
イッチング素子の直列回路と、第２のスイッチング素子
の両端間に順方向に接続された第２のダイオードを介し
て接続される第１の平滑コンデンサと、第１及び第２の
スイッチング素子のオン・オフを制御する第２の制御回
路部とで構成され、第２の制御回路部は、第１の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させており、電力変換部はＣ級増幅回路、Ｄ
級増幅回路、Ｅ級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百ｋＨｚ以上且つ数百ＭＨｚ以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百ｋＨｚ以上且つ数百ＭＨｚ以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第２の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第１の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第２の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第１の直流電源部を２石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第１の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第１
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第１の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百ｋ
Ｈｚから数百ＭＨｚという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減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の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は同上の各部の波形図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は実施形態２の無電極放電灯点灯
装置の動作を説明する波形図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は同上の別の動作を説明する波形
図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は実施形態３の無電極放電灯点
灯装置の動作を説明する波形図である。

【図６】実施形態４の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。

【図７】同上の動作を説明する波形図である。

【図８】実施形態５の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。

【図９】（ａ）（ｂ）は同上の動作を説明する波形図で
ある。

【図１０】（ａ）（ｂ）は同上の別の動作を説明する波
形図である。

【図１１】同上の別の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。

【図１２】同上のまた別の無電極放電灯点灯装置の回路
図である。

【図１３】同上のさらに別の無電極放電灯点灯装置の回
路図である。

【図１４】（ａ）（ｂ）は実施形態６の無電極放電灯点
灯装置の動作を説明する波形図である。

【図１５】実施形態７の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。

【図１６】実施形態８の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。

【図１７】実施形態９の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。

【図１８】従来の無電極放電灯点灯装置の回路図であ
る。

【図１９】従来の昇降圧チョッパ回路の回路図である。

【符号の説明】

１整流回路２チョッパ回路２ａ制御回路３高周波電源回路４誘導コイル６無電極放電灯Ｃ１１平滑コンデンサＤ１１，Ｄ１２ダイオードＬ１１インダクタＱ１，Ｑ２，Ｑ１１，Ｑ１２スイッチング素子Ｓ１外部制御信号Ｖ２出力電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 AA16 BA05 BB01 BC01 EB01 EB04 FA04 GA02 GB12 GC04 HA03 HA10 3K098 CC40 CC57 DD04 DD22 DD35 EE32 FF09 FF13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源の電源電圧を整流する整流回路部
と、整流回路部の出力を直流電圧に変換する第１の直流
電源部と、少なくとも１つのスイッチング素子を含み第
１の直流電源部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する電力変換部
と、スイッチング素子のオン・オフを制御する第１の制
御回路部と、第１の制御回路部の動作電源を生成する第
２の直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給さ
れる誘導コイルと、透光性を有する材料から形成されて
内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された
無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置におい
て、第１の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第１の
スイッチング素子を介して逆方向に接続された第１のダ
イオードと、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチ
ング素子を介して接続される第１のインダクタ及び第２
のスイッチング素子の直列回路と、第２のスイッチング
素子の両端間に順方向に接続された第２のダイオードを
介して接続される第１の平滑コンデンサと、第１及び第
２のスイッチング素子のオン・オフを制御する第２の制
御回路部とで構成され、第２の制御回路部は、第１の直
流電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯
の光出力を変化させることを特徴とする無電極放電灯点
灯装置。
【請求項２】第１の直流電源部を構成する回路部品の
内、少なくとも１つの回路部品を第２の直流電源部を構
成する回路部品として兼用したことを特徴とする請求項
１記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項３】第１の直流電源部を構成する第１のスイッ
チング素子、第１のダイオード、第２の制御回路部を第
２の直流電源部の回路部品として兼用し、第２の直流電
源部は、第１の直流電源部と共用する回路部品、及び、
整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング素子を介
して接続される第２のインダクタ及び第２の平滑コンデ
ンサの直列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョ
ッパ回路から成ることを特徴とする請求項２記載の無電
極放電灯点灯装置。
【請求項４】第１のインダクタの巻線の途中に中間タッ
プを設けて巻線を２つに分割し、第１の直流電源部を構
成する第１のスイッチング素子、第１のダイオード、第
２の制御回路部、第１のインダクタの２つの巻線の内第
１のスイッチング素子側の巻線を第２の直流電源部の回
路部品として兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流
電源部と共用する回路部品、第１のインダクタの中間タ
ップと整流回路部の負極側の出力端子との間に接続され
た第３の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される
降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする請求項２記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】第１の直流電源部を構成する第１のスイッ
チング素子、第１のダイオード、第２の制御回路部、第
１のインダクタを第２の直流電源部の回路部品として兼
用し、第２の直流電源部は、第１の直流電源部と共用す
る回路部品、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチ
ング素子及び第１のインダクタを介して接続された第３
のインダクタ及び第４の平滑コンデンサの直列回路を少
なくとも含んで構成される降圧チョッパ回路から成るこ
とを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】第１の直流電源部を構成する第１のスイッ
チング素子、第２の制御回路部を第２の直流電源部の回
路部品として兼用し、第２の直流電源部は、第１の直流
電源部と共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に
第１のスイッチング素子を介して接続される第４のイン
ダクタ、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチング
素子と逆方向に接続された第３のダイオードとを介して
接続される第５の平滑コンデンサを少なくとも含んで構
成される昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする
請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項７】第２の制御回路部は、第１及び第２のスイ
ッチング素子を同期させず、別々のタイミングで独立し
てオン・オフさせることを特徴とする請求項１乃至６記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】第２の制御回路部は、第１のスイッチング
素子のスイッチングの周期と、第２のスイッチング素子
のスイッチングの周期とを異ならせることによって、第
１又は第２の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変
化させることを特徴とする請求項１乃至７記載の無電極
放電灯点灯装置。
【請求項９】第２の制御回路部は、第１のスイッチング
素子のオンデューティと、第２のスイッチング素子のオ
ンデューティとを異ならせることによって、第１又は第
２の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項１乃至８記載の無電極放電灯点
灯装置。
【請求項１０】第２の制御回路部は、第１の直流電源部
の動作状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状
態、又は、昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り
換えることにより、第１の直流電源部の出力電圧を段階
的に変化させることを特徴とする請求項１記載の無電極
放電灯点灯装置。
【請求項１１】第２の制御回路部は第１の直流電源部の
出力電圧を高低２段階に切り換えており、出力電圧を高
電圧とする高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを
交互に設け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比
率に設定したことを特徴とする請求項１記載の無電極放
電灯点灯装置。
【請求項１２】第２の制御回路部は、高電圧期間と低電
圧期間の比率を連続的に変化させることを特徴とする請
求項１１記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１３】第２の制御回路部は、外部から印加され
る外部制御信号に応じて第１又は第２の直流電源部の内
何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とする請
求項１乃至１２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１４】電力変換部に流れる電流を検出する電流
検出手段を設け、第２の制御回路部は、電流検出手段の
検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電極
放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴と
する請求項１乃至１３記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１５】無電極放電灯の温度を検出する温度検出
手段を設け、第２の制御回路部は、温度検出手段の検出
した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無電
極放電灯の出力を増加させるように動作することを特徴
とする請求項１乃至１４記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１６】第２の制御回路部は、電源投入後の所定
期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比べ
て増加させるように動作することを特徴とする請求項１
乃至１５記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１７】前記所定期間とは、無電極放電灯が始動
してから点灯するまでの期間であることを特徴とする請
求項１６記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１８】交流電源の電源電圧を整流する整流回路
部と、整流回路部の出力を直流電圧に変換する第１の直
流電源部と、少なくとも１つのスイッチング素子を含み
第１の直流電源部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する電力変換
部と、スイッチング素子のオン・オフを制御する第１の
制御回路部と、第１の制御回路部の動作電源を生成する
第２の直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給
される誘導コイルと、透光性を有する材料から形成され
て内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置され
た無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置におい
て、第１の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第１の
スイッチング素子を介して逆方向に接続された第１のダ
イオードと、整流回路部の出力端子間に第１のスイッチ
ング素子を介して接続される第１のインダクタ及び第２
のスイッチング素子の直列回路と、第２のスイッチング
素子の両端間に順方向に接続された第２のダイオードを
介して接続される第１の平滑コンデンサと、第１及び第
２のスイッチング素子のオン・オフを制御する第２の制
御回路部とで構成され、第２の制御回路部は、第１の直
流電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯
の光出力を変化させており、電力変換部はＣ級増幅回
路、Ｄ級増幅回路、Ｅ級増幅回路の内何れかの増幅回路
を含み、数百ｋＨｚ以上且つ数百ＭＨｚ以下の周波数範
囲で動作することを特徴とする無電極放電灯点灯装置。