JP2002252096A

JP2002252096A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2002252096A
Application number: JP2001049107A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Miki; 伸和三木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】水銀蒸気圧制御物質が封入された放電灯を用
いて、点灯直後に水銀蒸気圧制御物質が動作して前記放
電灯内の水銀蒸気圧が変化することによって発生する光
束の低下を利用して放電灯を調光することができる放電
灯点灯装置を提供する。【解決手段】光束検出装置８が出力する光束検出信号
に応じて光束低下を判別する判別回路９の判別結果によ
り、調光制御回路７が調光制御信号を出力し、調光制御
信号に応じてスイッチング制御回路６がインバータ回路
３のスイッチングを制御してアマルガム入りの放電灯４
の調光制御を行い、且つフィラメントに流す予熱電流を
制御することによって、放電灯４内に充満している過剰
水銀の吸収を制御して、アマルガム入り放電灯４が点灯
した直後に補助アマルガムが動作して放電灯４内の水銀
蒸気圧が変化することによって低下した光束を調光す
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、水銀蒸気圧制御物
質を封入した放電灯、特に蛍光灯を適合ランプとした放
電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蛍光灯のような放電灯からの光
束は、放電灯内の水銀蒸気圧に依存する。この水銀蒸気
圧が高すぎても、低すぎても光束の最大効率を得ること
はできない。そのため、最適な光束を得るためには最適
な水銀蒸気圧が必要であり、その水銀蒸気圧を制御する
ことが重要となる。放電灯の水銀蒸気圧を制御する一般
的な方式として、生水銀型の放電灯の最冷点温度を制御
する方式がある。この方式では、放電灯の管壁温度と水
銀蒸気圧とは、水銀蒸気圧を対数で見た正比例関係にな
り、周囲温度２５℃で放電灯の発光効率を最大とするよ
うな最冷点を設計して、周囲温度２５℃で最適な水銀蒸
気圧になるように制御している。この方式では、周囲温
度を横軸にした時、周囲温度２５℃で最大となるような
上方向に凸型を有する光束曲線となる。

【０００３】ところが、前記放電灯を照明器具に組み込
んだ場合、放電灯自体の発熱や安定器の輻射熱及び、器
具自体の放熱（保温効果）設計に影響を受けて、放電灯
の周囲温度は２５℃を超えてしまう。したがって、最冷
点温度を制御する従来の方式においては、放電灯の周囲
温度が２５℃を超える状態では水銀蒸気圧が高くなり、
光束が低下した状態で使用されることになる。

【０００４】このように周囲温度が２５℃を超えるよう
な高温時の、必要以上に高い水銀蒸気圧を制御する方法
として、水銀蒸気圧制御物質であるアマルガムを封入し
た放電灯が開発された。

【０００５】アマルガムとは、水銀（Ｈｇ）及びインジ
ウム（Ｉｎ）の合金や、水銀（Ｈｇ）、インジウム（Ｉ
ｎ）及びビスマス（Ｂｉ）の合金等の、水銀合金の総称
である。アマルガムを放電灯内に封入することによっ
て、図１１に実線で示すように、広い温度範囲Ｄｔで水
銀蒸気圧の変化を少なくすることができる。なお、前記
述べたアマルガムのことを、以後主アマルガムと呼ぶ。

【０００６】また、アマルガムを封入したコンパクト型
Ｈｆ蛍光灯（ＦＨＰ３２）は、図１２に実線で示すよう
に、放電灯の周囲温度の比較的広い範囲にわたって発光
効率の変化が少なく、図１２に一点鎖線で示す最冷点温
度制御方式の従来の放電灯（ＦＰＬ３６）に比較する
と、周囲温度の高い環境でも高い発光効率が得られるも
のである。

【０００７】しかしアマルガムは、アマルガム温度が適
性温度に上昇した場合に動作するものであり、動作する
までのタイムラグが問題となっている。つまり、放電灯
を点灯させてもアマルガムの温度は、急激には上昇しな
いために光束の立上り時間が長くなり、特に低温時ほど
この現象が顕著となる。

【０００８】この光束立上り特性を改善するために各フ
ィラメントの近傍に、箔または網状の基体金属の表面に
インジウムメッキを施した補助アマルガムを設ける方法
がある。放電灯消灯時に、補助アマルガムに水銀を補足
させ、点灯時にフィラメントの熱で補助アマルガムの水
銀を蒸発させる。その結果、主アマルガムの温度が低く
ても、放電灯のランプ管内の水銀蒸気圧は一時的に上昇
するため、光束の立上りが良くなる。

【０００９】しかし、補助アマルガムから放出された水
銀がランプ管内で過剰となり、逆にランプ管内の水銀蒸
気圧が高くなりすぎてしまうという問題がある。

【００１０】図１３に周囲温度２５℃時の、経過時間と
放電灯から出力される光束との関係を示す。領域Ａでは
補助アマルガムが動作しており放電灯のランプ管内の水
銀蒸気圧は一時的に上昇し、領域Ｂでは補助アマルガム
からの水銀過剰によって、ランプ管内の水銀蒸気圧が適
正値を超えてしまい、時間ｘの間光束ｙの低下を招いて
いる。領域Ｃでは、主アマルガムが動作を開始し、過剰
水銀を吸着することによってランプ管内の水銀蒸気圧を
下げて適性値に補正している。このように、補助アマル
ガムが動作してから主アマルガムが動作するまでの光束
の変化を示すカーブを以後、バスタブカーブと呼ぶこと
にする。

【００１１】図１４（ａ）、（ｂ）に、アマルガムを封
入した放電灯であるコンパクト型Ｈｆ蛍光灯（ＦＨＰ３
２）の正面図、側面図を示す。この放電灯は、高周波点
灯用で、定格電力が略３２Ｗ、ランプ管１００の管径が
１７．５ｍｍ、管長が３９２ｍｍであり、２本の直管の
先端部付近をブリッジ１０３によって橋絡させたＨ字状
のランプ管１００を有し、ランプ管１００の長手方向の
一端部に口金を設けてある。口金はいわゆる片口金であ
って、合成樹脂の支持台１０１によりランプ管１００を
支持し、支持台１０１におけるランプ管１００の突出面
とは反対側の面に電極ピン１０２を突出した形状を有し
ている。ランプ管１００の端部内には、図１５に示すよ
うに、フィラメント１０４が配置され、ランプ管１００
の一端部から延長された収納部１０５に主アマルガム１
０６が収納される。また、収納部１０５の開口部は無垢
棒１０８により開口面積が狭められて、主アマルガム１
０６が収納部１０５から脱落しないようになっている。
電極ピン１０２に接続しているフィラメント１０４は、
フィラメント支持棒１０９によって支持されており、フ
ィラメント支持棒１０９の内部に補助アマルガム１０７
が備えられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】放電灯を調光するにあ
たっては、前記説明したように、点灯直後に補助アマル
ガムが動作してから主アマルガムが動作するまでの光束
の変化、すなわちバスタブカーブのように光束が変化す
ることは望ましい現象ではない。

【００１３】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、水銀蒸気圧制御物質が封入された
放電灯を用いて、点灯直後に水銀蒸気圧制御物質が動作
して前記放電灯内の水銀蒸気圧が変化することによって
発生する光束の低下を利用して放電灯を調光することが
できる放電灯点灯装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、水銀
蒸気圧制御物質入りの放電灯と、前記放電灯を点灯制御
する放電灯点灯回路とを備え、前記放電灯点灯回路は、
点灯直後に水銀蒸気圧制御物質が動作して前記放電灯内
の水銀蒸気圧が変化することによって低下した前記放電
灯の光束を、前記放電灯内の水銀蒸気圧を制御し且つ前
記放電灯に供給する電力を制御することによって補正す
る調光補正手段を具備することを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て前記調光補正手段は、点灯直後に低下した前記放電灯
の光束と同じ光束となるように前記放電灯を調光するこ
とを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記調光補正手段は、点灯直後に低下した前記放電
灯の光束よりも低い光束となるように前記放電灯を調光
することを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記水銀蒸気圧制御物質は、温度が低いほど点灯し
てから動作するまでの時間が長い主たる水銀蒸気圧制御
物質と、点灯してから動作するまでの時間が短い補助の
水銀蒸気圧制御物質とから構成されることを特徴とす
る。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記調光補正手段は、前記補助の水銀蒸気圧制御物
質が動作してから、前記主たる水銀蒸気圧制御物質が安
定して動作するまでの期間、前記放電灯に供給する電力
を可変とすることを特徴とする。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記放電灯を少なくとも２灯具備し、前記調光補正
手段は、前記２灯の放電灯の調光深さが深くなる程、一
方の放電灯に供給する電力を減少させ、他方の放電灯に
供給する電力を増加させて、前記２灯の放電灯を調光す
ることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２１】（実施形態１）本実施形態の概略構成図を
図１に示す。交流電源１２はヒューズ１１を介して整流
回路１に接続され、整流回路１の整流出力は直流制御回
路５によって制御される平滑回路２によって平滑され、
平滑回路２の直流出力は大型の電解コンデンサ１０にチ
ャージされる。スイッチング制御回路６によって制御さ
れる直流−交流変換回路（インバータ回路）３は、スイ
ッチング素子をスイッチングさせることで電解コンデン
サ１０両端の直流電圧を高周波電圧に変換して、アマル
ガムを封入した放電灯４に点灯電力を供給する。そし
て、光束検出装置８は、放電灯４の光束を検出して、検
出結果に応じた光束検出信号を出力する。ここで、整流
回路１と平滑回路２と電解コンデンサ１０とインバータ
回路３と直流制御回路５とスイッチング制御回路６と調
光制御回路７と光束検出装置８と判別回路９とは、放電
灯４を点灯制御するための放電灯点灯回路を構成してい
る。

【００２２】スイッチング制御回路６は、インバータ回
路３のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する
もので、光束検出装置８の光束検出信号を入力されて光
束低下か否かを判別し、タイマー回路を有する判別回路
９と、判別回路９の判別結果に応じてスイッチング制御
回路６に調光制御信号を出力して、放電灯４の調光制御
を行う調光制御回路７とを備え、調光制御回路７が出力
する調光制御信号に対応するスイッチング周波数及びデ
ューティでインバータ回路３のスイッチング素子を駆動
するフィードバック制御を行う。

【００２３】なお、スイッチング制御回路６と調光制御
回路７と判別回路９とはワンパッケージ内に構成された
カスタム品でもよく、あるいはスイッチング制御回路
６、調光制御回路７、判別回路９が各々単体であっても
よい。

【００２４】図２は、図１の電解コンデンサ１０より後
段の具体的な回路構成例を示す。

【００２５】直流電源１０´は、直流電圧がチャージさ
れた電解コンデンサ１０を置き換えたものである。

【００２６】インバータ回路３は、ダイオード３０，３
１の直列回路とスイッチング素子３２，３３の直列回路
とを直流電源１０´に並列に接続し、ダイオード３０，
３１及びスイッチング素子３２，３３の各接続中点を互
いに接続し、その接続中点と直流電源１０´の負極との
間に、共振インダクタ３４、直流カット用のコンデンサ
３５、共振コンデンサ３６の直列回路を接続したもので
ある。ここで、ダイオード３０とスイッチング素子３
２、ダイオード３１とスイッチング素子３３とは、各々
ワンパッケージで構成されたパワートランジスタまたは
ＭＯＳＦＥＴである。

【００２７】放電灯４は、共振コンデンサ３６に並列に
接続され、本実施形態では、従来例にて説明した図１
２，１３に示すコンパクト型Ｈｆ蛍光灯（ＦＨＰ３２）
を用いており、主アマルガム１０６と補助アマルガム１
０７とを備えている。

【００２８】光束検出装置８は、光束と相関性を有する
放電灯４の両端電圧（ランプ電圧）を検出するもので、
放電灯４に並列に接続されて、ランプ電圧を分圧する抵
抗３７，３８と、抵抗３８に並列に接続されたコンデン
サ３９、ダイオード４０、及び抵抗４１，４２の直列回
路と、抵抗４２に並列に接続されたコンデンサ４３とか
ら構成され、抵抗４２の両端電圧を光束検出信号として
出力する。

【００２９】判別回路９は、光束検出装置８の出力する
光束検出信号を非反転入力端子に入力したコンパレータ
４４，４５，４６と、コンパレータ４４の反転入力端子
に接続した電圧源４７と、コンパレータ４５の反転入力
端子に接続した電圧源４８と、コンパレータ４６の反転
入力端子に接続した電圧源４９とから構成され、コンパ
レータ４４，４５，４６の出力を判別信号として出力す
る。なお、判別回路９は、マイクロプロセッサやカスタ
ムＩＣを用いても構成できる。

【００３０】スイッチング制御回路６は、高耐圧のＩＣ
（例えばＩＲ社製ＩＲ２１１１）を用いてスイッチング
素子３２，３３を駆動する。

【００３１】ここで、図２には示していないが、整流回
路１はダイオードブリッジ、平滑回路２は昇圧チョッパ
回路、直流制御回路５は昇圧チョッパ制御回路で構成す
ることができる。

【００３２】次に、図２に示す本実施形態の動作につい
て説明する。

【００３３】インバータ回路３は、スイッチング素子３
２，３３を交互にオン・オフさせることによって、直流
電源１０´の出力する直流電圧を方形波電圧に変換し、
共振インダクタ３４と共振コンデンサ３６との共振動作
によって放電灯４に正弦波電圧を供給する。

【００３４】光束検出装置８は、適合ランプを固定とし
た場合、光束とランプ電圧との間には相関性があること
から、ランプ電圧を分圧、整流した抵抗４２の両端電圧
を光束検出信号として判別回路９に出力する。

【００３５】判別回路９は、光束検出信号を、コンパレ
ータ４４，４５，４６で各々しきい値と比較するもの
で、コンパレータ４４に接続される電圧源４７の出力電
圧をしきい値電圧Ｖ４７、コンパレータ４５に接続され
る電圧源４８の出力電圧をしきい値電圧Ｖ４８、コンパ
レータ４６に接続される電圧源４９の出力電圧をしきい
値電圧Ｖ４９とすると、Ｖ４７＜Ｖ４８＜Ｖ４９に設定
されている。ここで、しきい値電圧Ｖ４７は、放電灯４
が図１１における領域Ｂにある時、すなわち光束がバス
タブカーブにさしかかって低下している時に発生するラ
ンプ電圧の基準値であり、しきい値電圧Ｖ４８は、放電
灯４が通常点灯している時に発生するランプ電圧の基準
値であり、しきい値電圧Ｖ４９は、放電灯４がランプ寿
命等の異常時に発生するランプ電圧の基準値である。

【００３６】そして、調光制御回路７は、コンパレータ
４４の出力がＨレベル、コンパレータ４５，４６の出力
がともにＬレベルの時は図１１におけるＢ領域であると
判断し、コンパレータ４４，４５の出力がともにＨレベ
ル、コンパレータ４６の出力がＬレベルの時は主アマル
ガム１０６が動作しているＣ領域であると判断し、判別
回路９の出力（コンパレータ４４，４５，４６の出力）
に応じて、制御回路２を介して、スイッチング素子３
２，３３のスイッチング周波数やデューティを変化させ
て、放電灯４を調光制御する。

【００３７】また、調光制御回路７は、保護回路の機能
も備えており、コンパレータ４４，４５，４６の出力が
ともにＨレベルの時は放電灯４が寿命であると判断し
て、制御回路２にスイッチング停止等の指令を出力す
る。

【００３８】ここで、調光制御回路７と判別回路９とを
マイコンで構成した場合には、前記のように光束検出信
号に応じた出力をスイッチング制御回路６に出力するプ
ログラムを組んでおけばよい。

【００３９】なお、調光制御回路７の調光制御動作とイ
ンバータ回路３の調光動作との詳細な各動作は、一般的
な動作であるので省略する。

【００４０】従来例の説明で図１１に示したように、２
種類の水銀蒸気圧制御物質アマルガム（主アマルガム１
０６と補助アマルガム１０７）を用いたランプの光束
は、点灯直後に補助アマルガム１０７が動作してから主
アマルガム１０６が動作するまでの光束の変化、すなわ
ちバスタブカーブが本質的に発生する。本実施形態では
このバスタブカーブを有効利用して調光を行う例を示
し、このときの経過時間とランプから出力される光束
（ランプ電圧）との関係を図３に示す。

【００４１】光束曲線ｄは何ら制御を行わない無制御時
の光束を示し、時間０〜ｔ１の領域Ａでは補助アマルガ
ム１０７が動作して放電灯４のランプ管１００内の水銀
蒸気圧が上昇して、光束も上昇し、時間ｔ１〜ｔ２の領
域Ｂでは補助アマルガム１０７からの水銀過剰によっ
て、ランプ管１００内の水銀蒸気圧が適正値を超えてし
まい、光束の低下を招いており、時間ｔ２〜の領域Ｃで
は、主アマルガム１０６が動作を開始し、過剰水銀を吸
着することによってランプ管１００内の水銀蒸気圧を下
げて適性値に補正して再び光束を上昇させている。

【００４２】光束曲線ｅ〜ｇは、領域Ｂでの光束低下を
利用して、互いに異なる調光制御を行ったときの各光束
曲線を示しており、光束曲線ｅはＢ領域での光束低下時
よりも高い光束に調光制御したもので、光束曲線ｆはＢ
領域での光束低下時と同じ光束に調光制御したもので、
光束曲線ｇはＢ領域での光束低下時よりも低い光束に調
光制御したものである。

【００４３】このような光束曲線ｅ〜ｇは、光束検出装
置８の光束検出信号を受けて、調光制御回路７によっ
て、スイッチング素子３２，３３のスイッチングデュー
ティやスイッチング周波数を制御すると同時に、放電灯
４のランプ管１００内に充満している過剰水銀の吸収を
制御すること、すなわちランプ管１００内の主アマルガ
ム１０６の動作を制御することによって安定した調光を
実施することができる。ランプ管１００内の主アマルガ
ム１０６の動作を制御する具体的な方法としては、スイ
ッチング制御回路６が、フィラメント１０４に流す予熱
電流を制限して主アマルガム１０６への輻射熱を制限す
ることによって、主アマルガム１０６の温度を制御し
て，主アマルガム１０６の動作を制御することができ
る。

【００４４】もしくは、図４に示す構成でもアマルガム
１０６の動作を制御することができる。図４に示す放電
灯点灯装置は、交流電源１２から電源が供給される放電
灯安定器２１の出力によって放電灯４を点灯させるので
あって、放電灯安定器２１には高周波電力を出力するも
のを用い、その動作は調光制御装置２３で制御される。
放電灯４には図１２，１３に示すコンパクト型Ｈｆ蛍光
灯を用い、主アマルガム１０６と補助アマルガム（図示
なし）とを封入している。放電灯安定器２１の交流電源
１２との接続部位には電源端子２０が設けられ、放電灯
４は放電灯安定器２１の出力端に接続されたランプソケ
ット２２に着脱自在に結合される。

【００４５】主アマルガム１０６の近傍には、ヒータ２
４が設けられ、調光制御装置２３からの信号（図示な
し）によってヒータ２４の熱出力を制御することによっ
て、主アマルガム１０６の温度を制御して、主アマルガ
ム１０６の動作を制御することができる。

【００４６】このように本実施形態は、放電灯４自体が
本質的に有する、点灯直後に補助アマルガム１０７が動
作してから主アマルガム１０６が動作するまでの光束の
変化、すなわちバスタブカーブの特性である点灯直後の
光束の低下を利用することによって安定した調光制御を
行うものである。

【００４７】しかし、領域Ａにて発生する補助アマルガ
ム１０７の動作による光束の上昇は、放電灯４の固有の
問題であり、これを制御することは困難である。

【００４８】なお、本実施形態においては、インバータ
回路３にハーフブリッジ方式を用いているが、チョッパ
ー回路兼用方式や一石方式などの他のインバータ方式で
あってもよい。

【００４９】（実施形態２）本実施形態の構成について
は、実施形態１に示した図１，２と同様であり、同一の
要素には同一の符号を付して説明は省略する。

【００５０】図５は、本実施形態における、経過時間と
ランプから出力される光束（ランプ電圧）との関係（周
囲温度２５℃）を示し、光束曲線ｄは何ら制御を行わな
い無制御時の光束を示し、光束曲線ｇはＢ領域での光束
低下時よりも低い光束に調光制御した時の光束を示す。

【００５１】本実施形態は、光束曲線ｇに示すように、
時間軸に対して点灯直後に光束が低下するバスタブカー
ブの特性を利用して、通常の生水銀型ランプより安定し
て深い調光を行うものであり、その制御は、実施形態１
で説明した主アマルガム１０６の動作を制御する方法を
用いて放電灯４のランプ管１００内に充満している過剰
水銀の吸収を極めてゆっくりと動作させるのと同時に、
光束検出装置８の光束検出信号を受けて、調光制御回路
７によって、スイッチング素子３２，３３のスイッチン
グデューティがアンバランスになるように制御すること
で実施可能である。

【００５２】さらに、領域Ａにおいてランプ投入電力を
増加させてランプ管１００内の過剰水銀量を増やすこと
によって、より低い光束に調光制御することが容易にな
る。

【００５３】なお、本実施形態においては、インバータ
回路３にハーフブリッジ方式を用いているが、チョッパ
ー回路兼用方式や一石方式などの他のインバータ方式で
あってもよく、また光束検出装置８によるランプ電圧検
出以外に、ランプ電流の変化や直接光束の低下を検出し
てフィードバック制御を行ってもよい。

【００５４】（実施形態３）本実施形態の構成について
は、実施形態１に示した図１，２と同様であり、同一の
要素には同一の符号を付して説明は省略する。

【００５５】図６は、本実施形態における、経過時間と
ランプから出力される光束（ランプ電圧）との関係（周
囲温度２５℃）を示し、光束曲線ｄは何ら制御を行わな
い無制御時の光束を示し、光束曲線ｆはＢ領域での光束
低下時と同じ光束に調光制御した時の光束を示す。

【００５６】本実施形態は、光束曲線ｆに示すように、
時間軸に対して点灯直後に光束が低下するバスタブカー
ブの特性を利用して、光束低下時と同じ光束に調光制御
するものであり、その制御は、実施形態１で説明した主
アマルガム１０６の動作を制御する方法を用いて放電灯
４のランプ管１００内に充満している過剰水銀の吸収を
徐々に（実施形態２よりは速く）動作させるのと同時
に、光束検出装置８の光束検出信号を受けて、調光制御
回路７によって、スイッチング素子３２，３３のスイッ
チングデューティやスイッチング周波数を制御すること
で実施可能である。

【００５７】また、アマルガムを封入した放電灯４は、
最冷点温度が高い状態で最高効率を達成することができ
るので、事務所、施設、店舗等での使用、置き換えには
極めて効果的である。

【００５８】なお、本実施形態においては、インバータ
回路３にハーフブリッジ方式を用いているが、チョッパ
ー回路兼用方式や一石方式などの他のインバータ方式で
あってもよく、また光束検出装置８によるランプ電圧検
出以外に、ランプ電流の変化や直接光束の低下を検出し
てフィードバック制御を行ってもよい。

【００５９】（実施形態４）本実施形態の構成について
は、実施形態１に示した図１，２と同様であり、同一の
要素には同一の符号を付して説明は省略する。

【００６０】図７は、本実施形態における、経過時間と
ランプから出力される光束（ランプ電圧）との関係（周
囲温度２５℃）を示し、光束曲線ｄは何ら制御を行わな
い無制御時の光束を示し、光束曲線ｅはＢ領域での光束
低下時よりも高い光束に調光制御した時の光束を示す。

【００６１】本実施形態は、光束曲線ｅに示すように、
時間軸に対して点灯直後に光束が低下するバスタブカー
ブの特性を利用して、光束低下時より高い光束に調光制
御するものであり、その制御は、実施形態１で説明した
主アマルガム１０６の動作を制御する方法を用いて放電
灯４のランプ管１００内に充満している過剰水銀の吸収
を素早く（実施形態１，２より速く）動作させるのと同
時に、光束検出装置８の光束検出信号を受けて、調光制
御回路７によって、スイッチング素子３２，３３のスイ
ッチングデューティやスイッチング周波数を制御するこ
とで実施可能である。

【００６２】このように、アマルガムを封入した放電灯
４は、時間軸に対して点灯直後に光束が低下するバスタ
ブカーブが本質的に発生するので、このバスタブカーブ
の状態を把握して調光を行うことは大変重要である。

【００６３】なお、本実施形態においては、インバータ
回路３にハーフブリッジ方式を用いているが、チョッパ
ー回路兼用方式や一石方式などの他のインバータ方式で
あってもよく、また光束検出装置８によるランプ電圧検
出以外に、ランプ電流の変化や直接光束の低下を検出し
てフィードバック制御を行ってもよい。

【００６４】（実施形態５）本実施形態は図８に示すよ
うに、２本のアマルガム入りの放電灯４ａ，４ｂを並列
に設置したものである。ここで、従来の調光方法であれ
ば全体照度を調光するために、２本の放電灯の各光束を
同じだけ増減させて調光する。ところが、主アマルガム
１０６、補助アマルガム１０７共に温度によってその動
作が制御されるため、調光の不安定な領域がある。

【００６５】例えば、図９は放電灯４ａ，４ｂの調光深
さと光束との関係を示したもので、全体照度の調光深さ
が深くなる程光束が低下する光束曲線ｈのように、放電
灯４ａ，４ｂの各光束を同様に変化させた場合には、全
体の光束は光束曲線ｉのようになり、調光深さによって
は光束の変化が不自然な領域Ｍが発生する。

【００６６】そこで、本実施形態においては、放電灯４
ａのアマルガムの加熱制御を放電灯４ｂからの輻射熱５
０によって行い、調光をより効率的に実施する。

【００６７】図１０は、本実施形態における調光深さと
光束との関係を示したもので、放電灯４ａの光束を、全
体照度の調光深さが深くなる程光束が低下する光束曲線
ｊのように変化させ、放電灯４ｂの光束を、全体照度の
調光深さが深くなる程光束が増加する光束曲線ｋのよう
に変化させることによって、放電灯４ａ，４ｂの各光束
の変化が不自然な領域Ｍにおいても、全体照度は自然な
光束の変化を有する光束曲線ｌのようになる。

【００６８】このように、調光深さが深くなるほど、一
方のランプ出力を小、他方のランプ出力を大とすること
によって、器具に組み込んだ場合に総合的な調光を自然
に、効率よく、安定して行うことができる。

【００６９】なお、本実施形態においては、並列に設置
した２本の放電灯４ａ，４ｂの場合について説明してい
るが、放電灯を３本、４本と増やす場合においても、同
様に調光状態を安定させることができる。

【００７０】

【発明の効果】請求項１の発明は、水銀蒸気圧制御物質
入りの放電灯と、前記放電灯を点灯制御する放電灯点灯
回路とを備え、前記放電灯点灯回路は、点灯直後に水銀
蒸気圧制御物質が動作して前記放電灯内の水銀蒸気圧が
変化することによって低下した前記放電灯の光束を、前
記放電灯内の水銀蒸気圧を制御し且つ前記放電灯に供給
する電力を制御することによって補正する調光補正手段
を具備するので、水銀蒸気圧制御物質入り放電灯の点灯
直後の光束低下を利用して、安定した調光制御を行うこ
とができるという効果がある。

【００７１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て前記調光補正手段は、点灯直後に低下した前記放電灯
の光束と同じ光束となるように前記放電灯を調光するの
で、請求項１と同様の効果を奏する。

【００７２】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記調光補正手段は、点灯直後に低下した前記放電
灯の光束よりも低い光束となるように前記放電灯を調光
するので、請求項１と同様の効果を奏する。

【００７３】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記水銀蒸気圧制御物質は、温度が低いほど点灯し
てから動作するまでの時間が長い主たる水銀蒸気圧制御
物質と、点灯してから動作するまでの時間が短い補助の
水銀蒸気圧制御物質とから構成されるので、動作するま
でに時間差のある２種類の水銀蒸気圧制御物質を備える
放電灯を用いた場合でも、請求項１と同様の効果を奏す
る。

【００７４】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記調光補正手段は、前記補助の水銀蒸気圧制御物
質が動作してから、前記主たる水銀蒸気圧制御物質が安
定して動作するまでの期間、前記放電灯に供給する電力
を可変とするので、請求項４と同様の効果を奏し、且つ
さらに安定した調光制御を行うことができるという効果
がある。

【００７５】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記放電灯を少なくとも２灯具備し、前記調光補正
手段は、前記２灯の放電灯の調光深さが深くなる程、一
方の放電灯に供給する電力を減少させ、他方の放電灯に
供給する電力を増加させて、前記２灯の放電灯を調光す
るので、水銀蒸気圧制御物質入り放電灯を複数備えてい
る場合でも、自然な光束変化を有する安定した調光制御
を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の回路構成を示す第１の図
である。

【図２】本発明の実施形態１の詳細な部分回路構成を示
す図である。

【図３】本発明の実施形態１の経過時間と光束との関係
を示す図である。

【図４】本発明の実施形態１の構成を示す第２の図であ
る。

【図５】本発明の実施形態２の経過時間と光束との関係
を示す図である。

【図６】本発明の実施形態３の経過時間と光束との関係
を示す図である。

【図７】本発明の実施形態４の経過時間と光束との関係
を示す図である。

【図８】本発明の実施形態５の構成を示す図である。

【図９】本発明の実施形態５の調光深さと光束との関係
を示す第１の図である。

【図１０】本発明の実施形態５の調光深さと光束との関
係を示す第２の図である。

【図１１】アマルガム入り放電灯の特性を示す説明図で
ある。

【図１２】放電灯の周囲温度と光束との関係を示す説明
図である。

【図１３】従来例の経過時間と光束との関係を示す図で
ある。

【図１４】アマルガム入りコンパクト型蛍光灯の構成を
示す図である。

【図１５】アマルガム入りコンパクト型蛍光灯の口金部
を示す拡大図である。

【符号の説明】

１整流回路２平滑回路３インバータ回路４放電灯５直流制御回路６スイッチング制御回路７調光制御回路８光束検出装置９判別回路１０電解コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水銀蒸気圧制御物質入りの放電灯と、前
記放電灯を点灯制御する放電灯点灯回路とを備え、前記
放電灯点灯回路は、点灯直後に水銀蒸気圧制御物質が動
作して前記放電灯内の水銀蒸気圧が変化することによっ
て低下した前記放電灯の光束を、前記放電灯内の水銀蒸
気圧を制御し且つ前記放電灯に供給する電力を制御する
ことによって補正する調光補正手段を具備することを特
徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】前記調光補正手段は、点灯直後に低下し
た前記放電灯の光束と同じ光束となるように前記放電灯
を調光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】前記調光補正手段は、点灯直後に低下し
た前記放電灯の光束よりも低い光束となるように前記放
電灯を調光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４】前記水銀蒸気圧制御物質は、温度が低い
ほど点灯してから動作するまでの時間が長い主たる水銀
蒸気圧制御物質と、点灯してから動作するまでの時間が
短い補助の水銀蒸気圧制御物質とから構成されることを
特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】前記調光補正手段は、前記補助の水銀蒸
気圧制御物質が動作してから、前記主たる水銀蒸気圧制
御物質が安定して動作するまでの期間、前記放電灯に供
給する電力を可変とすることを特徴とする請求項４記載
の放電灯点灯装置。
【請求項６】前記放電灯を少なくとも２灯具備し、前
記調光補正手段は、前記２灯の放電灯の調光深さが深く
なる程、一方の放電灯に供給する電力を減少させ、他方
の放電灯に供給する電力を増加させて、前記２灯の放電
灯を調光することを特徴とする請求項１記載の放電灯点
灯装置。