JP2002252098A

JP2002252098A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2002252098A
Application number: JP2001049108A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mishima; 正徳三嶋; Minoru Yamamoto; 実山本
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
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP4556336B2

Abstract

(57)【要約】【課題】定格電力の異なる複数の放電灯のうちいずれ
の放電灯が装着された場合においても、簡単な制御回路
の追加のみで、調光の全範囲にわたって放電灯間の光出
力比のばらつきを小さくすることができる異負荷共用タ
イプの放電灯点灯装置を供給する。【解決手段】調光器３から入力される調光信号ｄに応
じて、直流電源制御回路４は直流電源１が出力する直流
電圧ＶＤＣを制御して調光を行い、周波数補正回路６
は、制御回路２を介して、第１の電力定格の放電灯Ｌａ
１を装着した場合にはスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のス
イッチング周波数を、調光の全範囲にわたって一定周波
数だけ上げることによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を
第２の電力定格の放電灯Ｌａ２の調光特性に近付けて、
異なる電圧定格の放電灯の各光出力比の特性を調光の全
範囲にわたって、略一定としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源を整流平
滑した直流電圧を高周波に変換して負荷に供給する放電
灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の互いに定格電力の異なる放電灯の
うちいずれの放電灯が装着された場合においても、自動
的に定格出力となるように補正し、且つ光出力比（調光
比）が略一定になるように調光制御できる従来の異負荷
共用タイプの放電灯点灯装置の構成を図２１に示す。

【０００３】従来の異負荷共用タイプの放電灯点灯装置
は、出力する直流電圧ＶＤＣを可変とする直流電源１０
と、直流電源１０からの直流入力を交流出力に変換する
インバータ回路２と、インバータ回路２の交流出力を供
給されるインダクタＬ２とコンデンサＣ３との直列回路
及びコンデンサＣ３に並列に接続される放電灯Ｌａと、
放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａとの
うち少なくとも一方を検出する検出回路１１とから構成
され、検出回路１１は直流電源１０に検出結果を出力す
る。

【０００４】装着された放電灯Ｌａが、第１の定格電力
を有する放電灯Ｌａ１である場合には、インバータ回路
２の出力電圧−出力電流特性（以下、Ｖ−Ｉ特性とす
る）は、放電灯Ｌａ１の定格ランプ電圧、定格ランプ電
流、もしくは放電灯Ｌａ１の定格ランプ電圧、定格ラン
プ電流の近傍を通るように設定されている。また、装着
された放電灯Ｌａが、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の定
格電力を有する放電灯Ｌａ２である場合には、インバー
タ回路２は、検出回路１１が検出した放電灯Ｌａ２のラ
ンプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａとのうち少なくとも
一方が、放電灯Ｌａ２の定格ランプ電圧、定格ランプ電
流、もしくは放電灯Ｌａ２の定格ランプ電圧、定格ラン
プ電流の近傍になるように補正する。また、放電灯Ｌａ
を調光する場合には、直流電圧ＶＤＣを低くすることに
よって調光深さを深くすることができる。

【０００５】ここでいうインバータ回路２のＶ−Ｉ特性
とは、横軸に電流、縦軸に電圧をとり、放電灯Ｌａのイ
ンピーダンスが抵抗のみであると仮定した場合に、その
抵抗の値を０から無限大にまで変化させたときに抵抗に
流れるランプ電流Ｉｌａと、抵抗の両端に発生するラン
プ電圧Ｖｌａとが通り得る軌跡を示したものである。

【０００６】次に、図２２，２３を用いて図２１に示す
従来の回路の動作を、（１）複数の互いに定格電力の異
なる放電灯のうちいずれの放電灯Ｌａが接続された場合
でも、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性が、各々の放電灯
Ｌａの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設
計、（２）放電灯Ｌａの定格に対する光出力比を略一定
のまま調光する方法、の２つに分けて説明する。

【０００７】まず、（１）複数の互いに定格電力の異な
る放電灯のうちいずれの放電灯Ｌａが接続された場合で
も、インバータ回路２のＶ−Ｉ特性が、各々の放電灯Ｌ
ａの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設計
について説明する。図２２に、放電灯Ｌａ１のＶ−Ｉ特
性を示す曲線１２９と、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の
定格電力の放電灯Ｌａ２のＶ−Ｉ特性を示す曲線１２８
とを示す。インバータ回路２のＶ−Ｉ特性は、最初、曲
線１２４に示される特性である。

【０００８】ここで、第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が
装着された場合、放電灯Ｌａ１は曲線１２４と曲線１２
９との交わる点ｍで動作する。一般的には、この点ｍ
が、放電灯Ｌａ１の定格電力近傍となるように設計され
る。

【０００９】そして、第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が
装着された場合、今度は、曲線１２４と曲線１２８との
交わる点ｚで動作することになるが、例えば放電灯Ｌａ
２の定格が点ｎであった場合には放電灯Ｌａ２に供給さ
れる出力が大きすぎることになる。そこで、直流電圧Ｖ
ＤＣを低くすることによって、インバータ回路２のＶ−
Ｉ特性は曲線１２４から曲線１２４´へと移行し、放電
灯Ｌａ２の動作点が定格である点ｎとなる。

【００１０】このように直流電圧ＶＤＣを制御すること
によって、互いに定格電力の異なる放電灯Ｌａ１と放電
灯Ｌａ２とのうち、いずれかの放電灯が装着された場合
にも、各々の定格動作を行う点ｍまたは点ｎで動作させ
ることができる。

【００１１】次に、（２）放電灯Ｌａの定格に対する光
出力比を略一定のまま調光する方法について説明する。
インバータ回路２のＶ−Ｉ特性を、図２２に示す曲線１
２４または１２４´の状態に設定した後、直流電圧ＶＤ
Ｃを低くすることによって調光を行う。

【００１２】直流電圧ＶＤＣを低くすることによって、
インバータ回路２のＶ−Ｉ特性を曲線１２４から曲線１
２６、または曲線１２４´から曲線１２６´に移行させ
る。したがって、調光したことによって放電灯Ｌａ１
は、その動作点が点ｍから点ｍ´に移行し、放電灯Ｌａ
２は、その動作点が点ｎから点ｎ´に移行する。

【００１３】図２３は、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の
各々の光出力の定格を１００％としたときの光出力比を
縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々の定格時
の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの直流電圧
ＶＤＣの比を横軸として、調光特性を示しており、放電
灯Ｌａ１の特性は曲線１３０で示され、放電灯Ｌａ２の
特性は曲線１３１で示される。

【００１４】直流電圧ＶＤＣを１００％で動作させてい
るときは、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２のいずれの放電
灯も、定格１００％の光出力比で動作し、例えば、調光
時に直流電圧ＶＤＣを３０％にすると、放電灯Ｌａ１、
放電灯Ｌａ２のいずれの放電灯も定格の約５０％の光出
力比で動作する。したがって、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌ
ａ２のいずれの放電灯が装着されても、直流電圧ＶＤＣ
比が同じであれば、略一定の光出力比を得ることができ
ると考えられていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術では、定格点灯時に直流電圧を補正することによっ
て、電力定格の異なる放電灯間の光出力比は、定格点灯
時には略一定になるものの、定格点灯時の補正のみでは
調光時の各光出力比にばらつきが生じる場合があるとい
う問題が判明した。

【００１６】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、定格電力の異なる複数の放電灯の
うちいずれの放電灯が装着された場合においても、簡単
な制御回路の追加のみで、調光の全範囲にわたって放電
灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができる異
負荷共用タイプの放電灯点灯装置を供給することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、出力
電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイ
ッチングすることによって前記直流電源からの直流入力
を交流出力に変換するインバータ回路と、前記インバー
タ回路の出力を供給されるインダクタ、コンデンサの直
列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯
と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格
電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前
記インバータに接続されているかを判別する判別手段と
を備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出
力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定
格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記
判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出
力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイ
ッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたっ
て、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手
段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少
させる周波数補正手段を有することを特徴とする。

【００１８】請求項２の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、
予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が
判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化
させる周波数補正手段を有することを特徴とする。

【００１９】請求項３の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記
放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオン
デューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた
一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を
有することを特徴とする。

【００２０】請求項４の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め
設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した
放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオ
ンデューティ補正手段を有することを特徴とする。

【００２１】請求項５の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、
予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が
判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化
させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数
の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点
で反転することを特徴とする。

【００２２】請求項６の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め
設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した
放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオ
ンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの
変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で
反転することを特徴とする。

【００２３】請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれ
かの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段
は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段
は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出
力電圧を低下させることを特徴とする。

【００２４】請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれ
かの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手
段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段
は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出
力電圧を低下させることを特徴とする。

【００２５】請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれ
かの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路
で構成されることを特徴とする。

【００２６】

【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。

【００２７】（実施形態１）図１に本実施形態の回路図
を示す。

【００２８】本実施形態の放電灯点灯装置は、直流電圧
ＶＤＣを可変出力する直流電源１と、直流電源１からの
直流入力を交流出力に変換するインバータ回路２と、イ
ンバータ回路２の交流出力を供給されるインダクタＬ２
とコンデンサＣ３との直列回路及びコンデンサＣ３に並
列に接続される放電灯Ｌａと、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちインバータ回路２に接続されている放電
灯Ｌａを判別して、判別した放電灯Ｌａに対応したラン
プ判別信号ａを出力するランプ判別回路５と、設定した
調光深さに対応した調光信号ｄを出力する調光器３と、
調光器３が出力する調光信号ｄに応じて直流電源１が出
力する直流電圧ＶＤＣを制御する直流電源制御回路４
と、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点も
しくはその近傍を通る出力電圧−出力電流特性を設定さ
れ、前記ランプ判別回路５が出力するランプ判別信号ａ
に対応する出力電圧−出力電流特性を選択し、インバー
タ回路２のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング
周波数を制御する周波数信号ｃを出力する周波数補正回
路６と、周波数信号ｃに応じてインバータ回路２のスイ
ッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングを制御するイン
バータ制御回路７とから構成される。

【００２９】直流電源１は、交流電源Ｖｓと、交流電源
Ｖｓの出力を整流する整流器ＤＢ１と、整流器ＤＢ１の
出力に直列に接続されるスイッチング素子Ｑ１、インダ
クタＬ１、ダイオードＤ２の直列回路と、スイッチング
素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続中点に接続されるダ
イオードＤ１と、インダクタＬ１とダイオードＤ２との
接続中点に接続されるスイッチング素子Ｑ２と、出力端
に接続される電解コンデンサＣ１とからなる２石式の昇
降圧チョッパ回路を構成し、スイッチング素子Ｑ１が降
圧動作を行い、スイッチング素子Ｑ２が昇圧動作を行
い、直流電源制御回路４が調光器３から入力される調光
信号ｄに応じて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を同時に
高周波でオン・オフ駆動することによって、電解コンデ
ンサＣ１の両端に所望の直流電圧ＶＤＣを得ることがで
き、深い調光であるほど直流電圧ＶＤＣは低くなる。

【００３０】インバータ回路２は、電解コンデンサＣ１
に並列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列
回路と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続中点に接続
された直流カットコンデンサＣ２とから構成され、イン
バータ制御回路７によって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ
４を交互に、高周波でオン・オフ駆動することで、直流
電圧ＶＤＣを高周波電圧に変換し、直流カットコンデン
サＣ２によって直流成分を減衰させて、インダクタＬ
２、コンデンサＣ３、放電灯Ｌａに高周波電力を供給す
る。

【００３１】図２は、図１の回路において、ランプ判別
回路５と、周波数補正回路６と、インバータ制御回路７
とをさらに具体的な回路図で示したものである。

【００３２】ランプ判別回路５は、放電灯Ｌａの接地さ
れていない側の一端とグランドとの間に接続されて起動
時の一定時間だけオンするスイッチＳＷ１、抵抗Ｒ１，
Ｒ２の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続中点に一端が
接続されたコンデンサＣ４と、コンデンサＣ４の他端が
接続されたダイオードＤ４と、コンデンサＣ４とダイオ
ードＤ４との接続中点に接続されたダイオードＤ３と、
ダイオードＤ４に接続されたコンデンサＣ５と、ダイオ
ードＤ４とコンデンサＣ５との接続中点を反転入力端子
に接続したコンパレータＣＰ１と、コンパレータＣＰ１
の非反転入力端子に接続される直流電圧源Ｅ１とから構
成され、放電灯Ｌａの種類によって異なるランプ電圧を
検出し、検出した放電灯Ｌａのランプ電圧と直流電圧源
Ｅ１が出力するしきい値電圧とをコンパレータＣＰ１で
比較し、コンパレータＣＰ１が出力する比較結果をラン
プ判別信号ａとして出力する。

【００３３】周波数補正回路６は、コンパレータＣＰ１
が出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号
ａがＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が
装着されているとき）には、直流電圧源Ｅ２の電圧値を
周波数補正信号ｂとして出力し、ランプ判別信号ａがＬ
レベルのとき（第２の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着さ
れているとき）は、直流電圧源Ｅ２の電圧値を周波数補
正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光器３
から入力されてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチ
ング周波数の情報を含んだ調光信号ｄを直流信号に変換
した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェース
回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加減
算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力を
周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。

【００３４】インバータ制御回路７は、ＶＣＯ回路６ｄ
が出力する周波数信号ｃに対応した周波数の駆動信号
を、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に出力する駆動回路７
ａを備える。

【００３５】次に本実施形態の動作について、図３，４
を用いて説明する。

【００３６】図３，４は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ
１と、放電灯Ｌａ１とは異なる第２の定格電力の放電灯
Ｌａ２との各々の光出力の定格を１００％としたときの
光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各
々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたとき
の直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、図３は図２１の従
来例における調光特性の一例を示し、図４は、図１，２
の本実施形態における調光特性を示す。

【００３７】図３に示す従来の調光特性では、放電灯Ｌ
ａ１の調光特性を示す曲線１００と放電灯Ｌａ２の調光
特性を示す曲線１０１とのように、定格点灯時、すなわ
ち直流電圧ＶＤＣが１００％、光出力が１００％の点
が、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２とで略一定となるよう
に調整しても、調光が深くなるにつれて（直流電圧ＶＤ
Ｃを低下させるにつれて）、放電灯間の光出力比の差１
０２が大きくなる場合がある。

【００３８】そこで本実施形態では、放電灯Ｌａ１を装
着した場合にはインバータ回路２のスイッチング周波数
を、調光の全範囲にわたって一定周波数だけ上げること
によって、図４に示すように、放電灯Ｌａ１の調光特性
を示す曲線１０３を曲線１０４に移行させて、放電灯Ｌ
ａ１の調光特性を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１
０５に近付けて、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光
出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定として
いる。

【００３９】ここで、放電灯Ｌａ１のスイッチング周波
数を一定周波数上げるということは、実際の制御として
は、調光器３が出力する調光信号ｄに対応して予め設定
されているスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング
周波数に、ラッチ回路６ａから出力される周波数補正信
号ｂで設定される一定周波数を加減算回路６ｃで加算し
て、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数
を一定周波数だけ上げることを意味している。したがっ
て、本来ならば５０（ＫＨｚ）の指令値が調光信号ｄと
して入力されている場合には、５０＋α（ＫＨｚ）（α
は周波数補正信号ｂで設定される周波数の補正量）の周
波数でスイッチングするように制御するわけである。

【００４０】また、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイ
ッチング周波数を調光の全範囲にわたって一定周波数だ
け補正した場合、図４に示すように、一定周波数の補正
であってもバラストのＶ−Ｉ特性より調光の下限付近の
方が定格点灯付近よりも光出力の変化量１０６が大きく
なるので、図３に示すような調光下限にいくほど放電灯
間の光出力比の差１０２が大きくなるような場合に特に
適している。

【００４１】なお、本実施形態においては、放電灯Ｌａ
１を判別して、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチ
ング周波数を一定周波数だけ上げる制御について述べた
が、逆に放電灯Ｌａ２を判別して、スイッチング素子Ｑ
３，Ｑ４のスイッチング周波数を一定周波数だけ下げる
ように制御してもよい。スイッチング周波数を一定周波
数下げるときには、加減算回路６ｃで減算を行う。ある
いは、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との調光特性を互い
に近付ける方向に制御しても、同様の効果を得ることが
できる。

【００４２】さらに、本実施形態の制御に加えて、調光
の下限付近においてスイッチング周波数が上がるような
制御を行えば、点灯時のスイッチング周波数が無負荷共
振周波数よりも大きくなる方向に制御されるため、イン
バータ回路２のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に流れる電
流が進相に入りにくいという利点がある。

【００４３】また、直流電源１、調光器３、直流電源制
御回路４の各回路については、本実施形態で行ったスイ
ッチング周波数の補正に関して、特別に信号を変化させ
る必要がないため、例えば１つのブロックにモジュール
化して制御部を簡単にすることができる。

【００４４】（実施形態２）図５は、第１の定格電力の
放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電
力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％とし
たときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌ
ａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％と
したときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形
態の調光特性を示す。

【００４５】実施形態１においては、調光の深さに関わ
らずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数
の補正量を一定としているのに対して、本実施形態にお
いては、図５に示すように、調光が深くなるにつれて
（直流電圧ＶＤＣを低下させるにつれて）スイッチング
素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を大きく
することによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線
１０７を曲線１０８に移行させて、放電灯Ｌａ１の調光
特性を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０９に近付
け、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性
を、調光の全範囲にわたって略一定としている。このと
き、放電灯Ｌａ１の光出力の変化量１１０は、調光が深
くなるほど大きくなっている。したがって、本実施形態
は、異なる電力定格の放電灯間の調光時における各光出
力比のばらつきが、実施形態１で示したものよりもさら
に調光下限にいくほど大きくなるような場合に適してい
る。

【００４６】図６は、本実施形態の周波数補正回路６の
回路構成を示し、他の回路構成は、実施形態１の図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。

【００４７】周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｅ
を備え、補正量変換回路６ｅは、調光器３が出力する調
光信号ｄを入力され、調光信号ｄが指示する調光の深さ
が深くなるにつれて振幅が単調に増加する信号ｅを出力
する。他は実施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が
出力するランプ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａ
がＨレベルのとき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装
着されているとき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂと
して出力し、ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２
の定格電力の放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、
信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路
６ａと、調光器３から出力された調光信号ｄを入力して
直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力する調光信号イ
ンターフェース回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光
信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６
ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄ
とを備える。

【００４８】図７は、補正量変換回路６ｅの具体的な回
路構成を示し、整流器ＤＢ２には調光信号ｄが入力さ
れ、整流器ＤＢ２の出力には抵抗Ｒ３とフォトカプラＰ
Ｃ１の入力とが接続している。フォトカプラＰＣ１のオ
ープンコレクタ出力は、プルアップ抵抗Ｒ４を介して制
御電源Ｖｃｃと接続し、抵抗Ｒ４とフォトカプラＰＣ１
との接続中点は、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子
に接続している。コンパレータＣＰ１の反転入力端子
は、直流電圧源Ｅ３と接続して、コンパレータＣＰ１の
出力は、トランジスタＱ５のベースに接続し、且つ抵抗
Ｒ０を介して制御電源Ｖｃｃと接続している。トランジ
スタＱ５のコレクタは、抵抗Ｒ５，Ｒ６を介して制御電
源Ｖｃｃと接続し、抵抗Ｒ５とトランジスタＱ５とに並
列にコンデンサＣ６が接続しており、コンデンサＣ６の
両端電圧が信号ｅとして出力される。

【００４９】次に図７に示す補正量変換回路６ｅの動作
について説明する。調光信号ｄは、全点灯時にはＬレベ
ルの信号となり、調光時には１ＫＨｚ程度の矩形波信号
となり、調光深さが深いほどオンデューティが大きくな
る。

【００５０】まず、全点灯時、すなわち調光信号ｄがＬ
レベルの信号のとき、整流器ＤＢ２の入力端子にはＬレ
ベルの信号が入力されるため、フォトカプラＰＣ１のオ
ープンコレクタ出力はオフして、コンパレータＣＰ１の
非反転入力端子への入力は制御電源Ｖｃｃの電圧とな
る。コンパレータＣＰ１は、制御電源Ｖｃｃの電圧と直
流電圧源Ｅ３の電圧とを比較してＨレベルの信号を出力
し、トランジスタＱ５がオンとなると、コンデンサＣ６
の両端電圧、すなわち信号ｅは略０Ｖとなる。

【００５１】次に、調光信号にＨレベルの信号が入力さ
れると、整流器ＤＢ２の入力端子にはＨレベルの信号が
入力されるため、フォトカプラＰＣ１のオープンコレク
タ出力はオンして、コンパレータＣＰ１の非反転入力端
子への入力は略０Ｖの電圧となる。コンパレータＣＰ１
は、略０Ｖの電圧と直流電圧源Ｅ３の電圧とを比較して
Ｌレベルの信号を出力し、トランジスタＱ５がオフとな
ると、コンデンサＣ６は、抵抗Ｒ６を介して制御電源Ｖ
ｃｃから充電される。調光信号は１ＫＨｚ程度の矩形波
なので、コンデンサＣ６への充放電も１ＫＨｚ程度の周
波数で繰り返され、ラッチ回路６ａへの出力であるコン
デンサＣ６の両端電圧は、略直流電圧であるとみなすこ
とができる。

【００５２】この補正量変換回路６ｅは、調光信号ｄが
指示する調光深さが深くなるにつれて、信号ｅの振幅を
単調に増加させるので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の
スイッチング周波数の補正量を単調に増加させることが
できる。

【００５３】図８は、図７に示す補正量変換回路６ｅを
用いて放電灯Ｌａ１の調光特性を補正したことを示し、
補正された放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と
放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１２とは、直流電
圧ＶＤＣ比に対する光出力比がよく一致している。

【００５４】（実施形態３）図９は、第１の定格電力の
放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電
力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％とし
たときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌ
ａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％と
したときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形
態の調光特性を示す。

【００５５】実施形態１においては、調光の深さに関わ
らずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数
の補正量を一定としているのに対して、本実施形態にお
いては、図９に示すように、調光が深くなるにつれて
（直流電圧ＶＤＣを低下させるにつれて）スイッチング
素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を一旦大
きくし、ある点を過ぎると補正量を小さくすることによ
って、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１３を放電
灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１０９に近付けて、放電
灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の特性を調光の
全範囲にわたって、略一定としている。ここで、図９に
示すように、放電灯Ｌａ１の光出力の変化量１１５は、
調光が深くなるにつれて一旦大きくなり、その後だんだ
んと小さくなる。

【００５６】図１０は、本実施形態の周波数補正回路６
の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施
形態１の図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。

【００５７】周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｆ
を備え、補正量変換回路６ｆは、調光器３が出力する調
光信号ｄを入力され、調光信号ｄが指示する調光の深さ
が深くなるにつれて振幅が一旦大きくなり、ある点を過
ぎるとその振幅が小さくなる信号ｅを出力する。他は実
施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が出力するラン
プ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルの
とき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されている
とき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力し、
ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の
放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、信号ｅを周波
数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光
器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変
換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェー
ス回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加
減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力
を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。

【００５８】図１１は、補正量変換回路６ｆの具体的な
回路構成を示し、実施形態２で説明した補正量変換回路
６ｅと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略す
る。実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅの出力
は、オペアンプＯＰ１〜ＯＰ３、抵抗Ｒ７〜Ｒ１４、ダ
イオードＤ５，Ｄ６、直流電圧源Ｅ４とから構成される
折れ線回路に入力される。折れ線回路は、入力信号を任
意の傾きで増加・減少させることができる。

【００５９】実施形態２で説明したように、調光信号ｄ
が指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデン
サＣ６の両端電圧は、オペアンプＯＰ１で構成されるバ
ッファと、オペアンプＯＰ２，抵抗Ｒ７，Ｒ８で構成さ
れる反転増幅器を介して、オペアンプＯＰ３，ＯＰ４に
入力される。なお、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との抵抗値は同
一として反転増幅器のゲインを１倍としている。

【００６０】調光信号ｄがＬレベル（すなわち全灯時）
から、任意の点までの領域、つまりスイッチング素子Ｑ
３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を単調に増加さ
せたい領域における信号ｅとコンデンサＣ６の両端電圧
Ｖ（Ｃ６）との関係を、ｅ＝Ｓ１×Ｖ（Ｃ６）とする
と、傾きＳ１は、Ｓ１＝Ｒ１４／Ｒ１１で示される。ま
た、任意の点からの領域、つまりスイッチング素子Ｑ
３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を単調に減少さ
せたい領域における信号ｅとコンデンサＣ６の両端電圧
Ｖ（Ｃ６）との関係を、ｅ＝Ｓ２×Ｖ（Ｃ６）とする
と、傾きＳ２は、Ｓ２＝Ｒ１４×（１／Ｒ１１−１／Ｒ
１３）で示される。これは、ダイオードＤ５，Ｄ６でリ
ミット回路が構成されているためである。また、傾きが
Ｓ１からＳ２に変わる任意の点（変極点）は、コンデン
サＣ６の両端電圧が、直流電圧源Ｅ４の電圧と等しくな
る点である。

【００６１】例えば、傾きＳ１＝１、傾きＳ２＝−１、
補正量の変極点を、調光信号ｄの最大値の半分のレベル
としたい場合、Ｒ１４＝Ｒ１１、Ｒ１３＝Ｒ１４／２、
直流電圧源Ｅ４の電圧＝Ｖ（Ｃ６）ｍａｘ／２（ここで
Ｖ（Ｃ６）ｍａｘはコンデンサＣ６の両端に発生する電
圧の最大値を示す）とすればよい。

【００６２】このように図１１に示す補正量変換回路６
ｆは、調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれ
て、信号ｅの振幅を一旦大きくし、ある点を過ぎると小
さくするので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチ
ング周波数の補正量を一旦大きくし、ある点を過ぎると
小さくすることができる。

【００６３】この補正量変換回路６ｆを用いて補正した
放電灯Ｌａ１の調光特性は、図８に示され、補正された
放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と放電灯Ｌａ
２の調光特性を示す曲線１１２とは、直流電圧ＶＤＣ比
に対する光出力比がよく一致している。

【００６４】（実施形態４）図１２は、第１の定格電力
の放電灯Ｌａ１、第１の定格電力とは異なる第２の定格
電力の放電灯Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％と
したときの光出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯
Ｌａ２の各々の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％
としたときの直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施
形態の調光特性を示す。

【００６５】実施形態１においては、調光の深さに関わ
らずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数
の補正量を一定としたのに対して、本実施形態において
は、調光が深くなるにつれてスイッチング素子Ｑ３，Ｑ
４のスイッチング周波数の補正量をだんだん小さくし、
ある点を過ぎると補正量の正負を逆転させて再び大きく
することによって、放電灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線
１１６を放電灯Ｌａ２の調光特性を示す曲線１１７に近
付けて、放電灯Ｌａ１と放電灯Ｌａ２との各光出力比の
特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。こ
こで、図１２に示すように放電灯Ｌａ１の光出力の変化
量１１８は、調光が深くなるにつれて、だんだん小さく
なり、直流電圧ＶＤＣ比がＫ点を過ぎるとその補正量の
正負が逆転して再び大きくなっている。

【００６６】図１３は、本実施形態の周波数補正回路６
の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施
形態１の図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。

【００６７】周波数補正回路６は、補正量変換回路６ｇ
を備え、補正量変換回路６ｇは、調光器３の出力する調
光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれて、振幅
がだんだん小さくなり、ある点を過ぎるとその振幅の正
負が逆転して再び大きくなる信号ｅを出力する。他は実
施形態１と同様に、コンパレータＣＰ１が出力するラン
プ判別信号ａを受けて、ランプ判別信号ａがＨレベルの
とき（第１の定格電力の放電灯Ｌａ１が装着されている
とき）には、信号ｅを周波数補正信号ｂとして出力し、
ランプ判別信号ａがＬレベルのとき（第２の定格電力の
放電灯Ｌａ２が装着されているとき）は、信号ｅを周波
数補正信号ｂとして出力しないラッチ回路６ａと、調光
器３から出力された調光信号ｄを入力して直流信号に変
換した調光信号ｄ´を出力する調光信号インターフェー
ス回路６ｂと、周波数補正信号ｂ及び調光信号ｄ´を加
減算する加減算回路６ｃと、加減算回路６ｃの直流出力
を周波数信号ｃに変換するＶＣＯ回路６ｄとを備える。

【００６８】図１４は、補正量変換回路６ｇの具体的な
回路構成を示し、実施形態２で説明した補正量変換回路
６ｅと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略す
る。実施形態２で説明した補正量変換回路６ｅの出力
は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ５、抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７、
直流電圧源Ｅ５とから構成される回路に入力される。

【００６９】実施形態２で説明したように、調光信号ｄ
が指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデン
サＣ６の両端電圧は、オペアンプＯＰ１で構成されるバ
ッファと、オペアンプＯＰ５，抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７、直
流電圧源Ｅ５とで構成される反転増幅器を介して、信号
ｅを出力する。

【００７０】また、補正量の正負が逆転する点は、コン
デンサＣ６の両端電圧が、直流電圧源Ｅ５の電圧と等し
くなる点である。

【００７１】このように図１４に示す補正量変換回路６
ｇは、調光信号ｄが指示する調光深さが深くなるにつれ
て、信号ｅの振幅をだんだん小さくし、ある点を過ぎる
とその振幅の正負を逆転して再び大きくするので、スイ
ッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量
をだんだん小さくし、ある点を過ぎるとその振幅の正負
を逆転して再び大きくすることができる。

【００７２】補正量変換回路６ｇを用いて補正した放電
灯Ｌａ１の調光特性は、図８に示され、補正された放電
灯Ｌａ１の調光特性を示す曲線１１１と放電灯Ｌａ２の
調光特性を示す曲線１１２とは、直流電圧ＶＤＣに対す
る光出力比がよく一致している。

【００７３】（実施形態５）実施形態１においては、調
光の深さに関わらずスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイ
ッチング周波数の補正量を一定としたのに対して、本実
施形態においては、マイコンを用いることによって任意
の調光特性を持つことができ、放電灯の種類によらず常
に一定の調光特性とすることができる。

【００７４】図１５は、本実施形態の周波数補正回路６
の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施
形態１の図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。

【００７５】周波数補正回路６は、マイコン上に構成さ
れており、予め放電灯Ｌａの種類によって決められたス
イッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正
量がメモリ（図示なし）に書き込まれている調光カーブ
データテーブル６ｊと、調光器３から出力された調光信
号ｄを入力して直流信号に変換した調光信号ｄ´を出力
する調光信号インターフェース回路６ｂと、調光信号ｄ
をＡ／Ｄ変換した調光信号ｄ´´を演算部６ｉに出力す
るＡ／Ｄ変換部６ｈと、調光信号ｄ´´及びランプ判別
回路５が出力するランプ判別信号ａを受けて、装着して
いる放電灯Ｌａの種類と調光深さとに応じたスイッチン
グ素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を調光
カーブデータテーブル６ｊから読み出して、周波数補正
信号ｂ´として出力する演算部６ｉと、演算部６ｉの出
力した周波数補正信号ｂ´をＤ／Ａ変換して、周波数補
正信号ｂを出力するＤ／Ａ変換部６ｋと、周波数補正信
号ｂ及び調光信号ｄ´を加減算する加減算回路６ｃと、
加減算回路６ｃの直流出力を周波数信号ｃに変換するＶ
ＣＯ回路６ｄとを備えている。

【００７６】図１６は、第１の定格電力の放電灯Ｌａ
１、第１の定格電力とは異なる第２の定格電力の放電灯
Ｌａ２の各々の光出力の定格を１００％としたときの光
出力比を縦軸とし、放電灯Ｌａ１、放電灯Ｌａ２の各々
の定格時の直流電圧ＶＤＣの値を１００％としたときの
直流電圧ＶＤＣの比を横軸として、本実施形態の調光特
性を示す。ここで、曲線１１９（実線）は第１の定格電
力の放電灯Ｌａ１、曲線１２０（点線）は第２の定格電
力の放電灯Ｌａ２の調光特性を各々示し、一点鎖線１２
１は、目標とする調光特性を示しており、放電灯Ｌａ１
と放電灯Ｌａ２とでは、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の
スイッチング周波数の補正量が異なる。

【００７７】図１７は、調光深さに対するスイッチング
素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数の補正量を示して
おり、放電灯Ｌａ１の場合は曲線１２２（実線）で示す
補正量が、放電灯Ｌａ２の場合には曲線１２３（点線）
で示す補正量が調光カーブデータテーブル６ｊから読み
出されることになる。この曲線１２２または１２３で示
される補正を加えることによって、互いに定格の異なる
放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を図１６に示す一点鎖線１２１の
ような調光特性とすることができる。

【００７８】（実施形態６）本実施形態の回路構成図を
図１８に示す。実施形態５では、周波数補正回路６のみ
をマイコンで構成したのに対して、本実施形態において
は、実施形態１における周波数補正回路６、直流電源制
御回路４の一部、及びランプ判別回路５の比較回路まで
を含めてマイコン８で制御しており、本実施形態の他の
回路構成は、実施形態５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。

【００７９】ランプ電圧検出回路５´（ランプ判別回路
５の一部）は、放電灯Ｌａのランプ電圧を検出し、検出
したランプ電圧信号ｇはダイオードＤ４のカソード側に
出力される。

【００８０】マイコン８は、ランプ電圧検出回路５´が
出力したランプ電圧信号ｇをデジタル信号に変換したラ
ンプ電圧信号ｇ´を演算部８ａに出力するＡ／Ｄ変換部
８ｂと、調光器３から設定した調光深さに対応して入力
された調光信号ｄをＡ／Ｄ変換した調光信号ｄ´´を演
算部８ａに出力するＡ／Ｄ変換部８ｃと、予め放電灯Ｌ
ａの種類及び調光の深さによって決められたインバータ
回路２の調光カーブ（補正量ではない）がメモリ（図示
なし）に書き込まれている調光カーブデータテーブル８
ｄと、ランプ電圧信号ｇ´より装着している放電灯Ｌａ
の種類を判別し、判別した放電灯Ｌａの種類及び調光信
号ｄ´´に応じた調光カーブを調光カーブデータテーブ
ル８ｄから読み出して、駆動制御信号ｈとして出力する
演算部８ａとから構成される。

【００８１】さらに、演算部８ａは、調光信号ｄに応じ
た直流電圧ＶＤＣとなるように、駆動回路７ａを介して
直流電源のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御、駆動す
る。この駆動回路７ａは、インバータ回路２に含まれ
る。

【００８２】本実施形態では、直流電源制御回路４は、
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動する駆動回路１ａ
と、マイコン８内に含まれる制御部とに分離されてお
り、マイコン８によって駆動回路１ａ，７ａ両方の制御
を行うので、回路を小型化することができる。

【００８３】（実施形態７）本実施形態の回路構成図を
図１９に示す。実施形態１では、直流電源１を昇降圧チ
ョッパ回路で構成したのに対して、本実施形態において
は、実施形態１よりスイッチング素子Ｑ１とダイオード
Ｄ１とを省略して、直流電源１を昇圧チョッパ回路で構
成しており、本実施形態の他の回路構成は、実施形態１
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。

【００８４】直流電源１を昇圧チョッパ回路で構成した
場合、直流電源１が出力する直流電圧ＶＤＣは交流電源
Ｖｓのピーク値より低くならないが、実施形態１乃至６
で述べたようなスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチ
ング周波数の補正手段を用いれば、直流電圧ＶＤＣが交
流電源Ｖｓのピーク値より低い電圧に相当する低光束の
光出力を得ることができる。

【００８５】本実施形態では、昇圧チョッパ回路の構成
とすることによって、昇降圧チョッパ回路に比べて部品
点数を削減することができ、直流電源制御回路４を小
型、簡素にすることができる。

【００８６】（実施形態８）本実施形態の回路構成を図
２０に示す。実施形態１乃至７では、周波数補正回路６
によって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング
周波数を可変として調光特性の補正を行ってきたのに対
して、本実施形態においては、デューティ補正回路９に
よって、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングの
デューティを可変として調光特性を可変させるもので、
本実施形態の他の回路構成は、実施形態１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。

【００８７】本実施形態においては、設定した調光深さ
に対応して調光器３から出力される調光信号ｄに応じ
て、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチングのオン
デューティを可変とすることによって、スイッチング周
波数を可変とすることと同様の効果を奏し、スイッチン
グ周波数を上げる代わりにオンデューティを小さくし、
スイッチング周波数を下げる代わりにオンデューティを
大きくすればよい。

【００８８】なお、実施形態１乃至７において、スイッ
チングの周波数補正をデューティ補正に置きかえても同
様の効果を得ることができる。

【００８９】デューティ補正を行うことによる利点は、
スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のデューティをアンバラン
スに制御することによって、放電灯Ｌａに直流成分を含
む電圧を印加することができ、特に調光下限付近におけ
る移動縞を防止する対策となる。

【００９０】他の効果は、実施形態１乃至７と同様であ
る。

【００９１】

【発明の効果】請求項１の発明は、出力電圧が可変であ
る直流電源と、スイッチング素子がスイッチングするこ
とによって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変
換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を
供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記
コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の
調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数
種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接
続されているかを判別する判別手段とを備え、前記イン
バータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前
記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくは
その近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別し
た放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択
されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数
を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定さ
れたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放
電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補
正手段を有するので、調光の全範囲にわたって、定格電
力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきを小さくする
ことができるという効果がある。

【００９２】請求項２の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、
予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が
判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化
させる周波数補正手段を有するので、定格電力の異なる
放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれ
て大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたっ
て、光出力比のばらつきを小さくすることができ、ま
た、調光の下限付近で進相動作に入りにくくなり、イン
バータ回路のスイッチング素子のストレスを低減するこ
とができるという効果がある。

【００９３】請求項３の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記
放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオン
デューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた
一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を
有するので、調光の全範囲にわたって、定格電力の異な
る放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることがで
き、且つ調光時の移動縞を防止することができるという
効果がある。

【００９４】請求項４の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め
設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した
放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオ
ンデューティ補正手段を有するので、定格電力の異なる
放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれ
て大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたっ
て、光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ
調光時の移動縞を防止することができるという効果があ
る。

【００９５】請求項５の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、
予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が
判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化
させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数
の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点
で反転するので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比
のばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合に
おいても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつ
きを小さくすることができるという効果がある。

【００９６】請求項６の発明は、出力電圧が可変である
直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすること
によって前記直流電源からの直流入力を交流出力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を供
給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コ
ンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調
光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種
の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続
されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバ
ータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記
複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはそ
の近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した
放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択さ
れて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め
設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した
放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオ
ンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの
変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で
反転するので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比の
ばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合にお
いても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつき
を小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止す
ることができるという効果がある。

【００９７】請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれ
かの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段
は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段
は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出
力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力に
よらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ
回路を小型化することができる。

【００９８】請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれ
かの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手
段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段
は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出
力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力に
よらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ
回路を小型化することができる。

【００９９】請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれ
かの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路
で構成されるので、昇圧チョッパ回路の最低出力電圧よ
り低い電圧に相当する低光束の光出力を得ることがで
き、且つ昇降圧チョッパ回路を用いるよりも部品点数を
削減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を示す回路構成図である。

【図２】本発明の実施形態１を示す詳細な回路構成図で
ある。

【図３】放電灯の直流電圧比−光出力比の関係を示す図
である。

【図４】本発明の実施形態１の直流電圧比−光出力比の
関係を示す図である。

【図５】本発明の実施形態２の直流電圧比−光出力比の
関係を示す図である。

【図６】本発明の実施形態２の周波数補正回路を示す回
路構成図である。

【図７】本発明の実施形態２の補正量変換回路を示す回
路図である。

【図８】本発明の実施形態２乃至４の直流電圧比−光出
力比の関係を示す図である。

【図９】本発明の実施形態３の直流電圧比−光出力比の
関係を示す図である。

【図１０】本発明の実施形態３の周波数補正回路を示す
回路構成図である。

【図１１】本発明の実施形態３の補正量変換回路を示す
回路図である。

【図１２】本発明の実施形態４の直流電圧比−光出力比
の関係を示す図である。

【図１３】本発明の実施形態４の周波数補正回路を示す
回路構成図である。

【図１４】本発明の実施形態４の補正量変換回路を示す
回路図である。

【図１５】本発明の実施形態５の周波数補正回路を示す
回路構成図である。

【図１６】本発明の実施形態５の直流電圧比−光出力比
の関係を示す図である。

【図１７】本発明の実施形態５の調光深さ−周波数補正
量の関係を示す図である。

【図１８】本発明の実施形態６を示す回路構成図であ
る。

【図１９】本発明の実施形態７を示す回路構成図であ
る。

【図２０】本発明の実施形態８を示す回路構成図であ
る。

【図２１】従来例を示す回路構成図である。

【図２２】従来例のＶ−Ｉ特性を示す回路構成図であ
る。

【図２３】実施例の直流電圧比−光出力比の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１直流電源２インバータ回路３調光器４直流電源制御回路５ランプ判別回路６周波数補正回路７インバータ制御回路Ｌ２インダクタＣ３コンデンサＬａ放電灯

フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 BA05 BB01 BC01 BC03 CA02 CA16 DE04 GA03 GB12 GC04 HA06 HA10 3K098 CC27 CC41 CC51 CC60 CC62 CC70 DD22 DD35 DD37 DD42 DD43 DD50 EE08 EE13 EE14 EE32 FF03 FF14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光
の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波
数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波
数増加または減少させる周波数補正手段を有することを
特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたス
イッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と
前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正
手段を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全
範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前
記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加ま
たは減少させるデューティ補正手段を有することを特徴
とする放電灯点灯装置。
【請求項４】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデ
ューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電
灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正
手段を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたス
イッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と
前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正
手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は
前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転することを
特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】出力電圧が可変である直流電源と、スイ
ッチング素子がスイッチングすることによって前記直流
電源からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力を供給されるインダク
タ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に
接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する
調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちい
ずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判
別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯
時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に
対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るよう
に設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した
前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッ
チング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデ
ューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電
灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正
手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前
記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転することを特
徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】前記調光手段及び周波数補正手段は、同
一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記
放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を
低下させることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記
載の放電灯点灯装置。
【請求項８】前記調光手段及びデューティ補正手段
は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段
は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出
力電圧を低下させることを特徴とする請求項１乃至６い
ずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構
成されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載
の放電灯点灯装置。