JP2003123998A

JP2003123998A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2003123998A
Application number: JP2001319030A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Sasagawa; 知宏笹川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】深い（暗い）調光レベルでも、放電灯の両端間
に高電圧を印加することなく、放電灯のちらつきや立ち
消えを防止できる放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】インバータ回路２は、リミッタ回路５を介
して入力された調光信号に応じて動作周波数が変化し、
放電灯Ｌａを調光点灯する。検出回路３は放電灯Ｌａの
ランプ電圧Ｖla又はランプ電流Ｉlaを検出する。ここ
で、放電灯Ｌａがちらついたり立ち消えすることなく安
定に調光点灯している状態での検出回路３の検出値を閾
値に設定し、リミッタ回路５は、調光レベルが十分明る
い場合、調光器４から入力された調光信号をそのままイ
ンバータ回路２に出力し、調光レベルが暗くなって検出
回路３の検出値が閾値を超えると、その時点での調光レ
ベルよりも調光レベルが暗くならないよう調光信号を制
限してインバータ回路２に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を調光点灯
させる調光機能を備えた放電灯点灯装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３−２４５８
９８号公報に示されるように、放電灯を調光点灯させる
調光機能を備えた放電灯点灯装置が提供されている。こ
の公報に記載された放電灯点灯装置は、直流電源部の直
流電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する
インバータ回路を備えており、調光信号に応じてインバ
ータ回路の動作周波数を変化させることによって、放電
灯に供給する電力を変化させて、放電灯を調光点灯して
いる。すなわち、調光レベルが深くなるほど（調光レベ
ルが暗くなるほど）インバータ回路の動作周波数が高く
なり、調光レベルが浅くなるほど（調光レベルが明るく
なり、全光に近付くほど）インバータ回路の動作周波数
が低くなるように、インバータ回路の動作周波数を制御
して放電灯を調光点灯させるのである。

【０００３】図１６（ａ）（ｂ）は上述した放電灯点灯
装置のランプ電流Ｉlaを示す波形図であり、図１６
（ａ）に全光時のランプ電流Ｉlaの波形図を示し、図１
６（ｂ）に調光時のランプ電流Ｉlaの波形図を示す。こ
れらの波形図から判るように、放電灯がある一定の調光
レベルで安定点灯している場合は、ランプ電流Ｉlaの振
幅は略一定となっている。また、ランプ電圧についても
同様に、放電灯がある一定の調光レベルで安定点灯して
いる場合、その振幅は略一定となっている。

【０００４】ところで、例えば深調光レベルで放電灯を
調光点灯させている場合に、放電灯の点灯状態が不安定
になって、ちらつきや立ち消えを生じることがある。こ
のような現象は調光時に限らず、例えば放電灯の周囲温
度が低いような低温条件下でも発生することがあり、低
温条件下において深調光レベルの点灯時には上記の現象
が顕著になり、利用者に不快感を与えるという問題があ
った。

【０００５】図１７はランプ電流Ｉlaとランプ電圧Ｖla
との関係（ランプＶ−Ｉ特性）を示しており、図１７中
の点Ａは放電灯の定格出力時を示し、この時のランプ電
流をＩａ、ランプ電圧をＶａとする。また点Ｂは調光レ
ベルの最も暗い調光最下限の状態を示し、この時のラン
プ電流をＩｃ、ランプ電圧をＶｃとする。放電灯の光出
力がランプ電流と比例関係にあることは周知の事実であ
るので、ランプ電流Ｉlaが低下するにつれて（すなわ
ち、ランプ電圧Ｖlaが増加するにつれて）、放電灯の光
出力が絞られる（調光される）ことになる。様々な安定
器で放電灯が立ち消えを起こす時のランプ電圧Ｖlaは、
接続された放電灯の特性によってほぼ決まり、図１７に
示すランプＶ−Ｉ特性では、ランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂ
を超えると（ランプ電流Ｉlaが電流Ｉｂを下回ると）放
電灯が点灯状態を維持できなくなるものとする。

【０００６】また、図１８は調光信号とランプ電圧Ｖla
との関係を示し、調光信号の信号レベルが最も低い時
に、インバータ回路の動作周波数は最も低くなり、放電
灯が点Ａで点灯する（定格点灯）。調光信号の信号レベ
ルが上がるにつれて、すなわち調光レベルが暗く（深
く）なるにつれて、インバータ回路の動作周波数は徐々
に高くなり、調光信号の信号レベルが最も高い時にイン
バータ回路の動作周波数も最も高くなって、放電灯は点
Ｂで点灯する（調光最下限）。すなわち、図１７に示す
ランプＶ−Ｉ特性は、図１８中に実線で示す特性（Ｇ
１）と対応している。

【０００７】図１８中に実線で示す特性（Ｇ１）はラン
プ特性が安定している時のものであり、放電灯の周囲温
度が約２５℃で、点灯時間が１００時間以上（つまりエ
ージング済み）のものである。

【０００８】一方、図１８中に破線で示す特性（Ｇ２）
は、放電灯の周囲温度が低温時、或いは放電灯の特性が
安定していない時の状態を示している。この場合、調光
信号の信号レベルが高くなって、インバータ回路の動作
周波数が高くなるに従い、急激にランプ電圧Ｖlaが増加
して、ランプ電流Ｉlaが低下する。上述のように、特に
放電灯の周囲温度が低温時においては、調光信号の変化
に対して図１８中に実線で示すような本来の特性を示さ
ず、ランプ電圧が周期的に電圧Ｖｃ付近まで上昇する場
合はちらつきが発生し、電圧Ｖｃを超えると立ち消えが
生じる。

【０００９】このような問題点を解決するために、調光
信号としてパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を用い、全
光時のパルス幅のＰＷＭ信号と、調光時のパルス幅のＰ
ＷＭ信号とを周期的に交互に切り換えることによって、
全体として所望の調光レベルとなるように調光する周波
数２段切替の調光方式や、ＰＷＭ信号に応じてランプ電
流に休止期間を設け、全体として所望の調光レベルとな
るように調光する調光方式も提案されている（このよう
な調光方式をパルス重畳による調光方式と呼ぶ）。

【００１０】図１９（ａ）〜（ｃ）はパルス重畳による
調光方式を用いた場合のランプ電流の波形図であり、図
１９（ａ）は全光時のランプ電流の波形図、図１９
（ｂ）は周波数を２段に切り換えて調光した場合のラン
プ電流の波形図、図１９（ｃ）は休止期間を一定周期毎
に設けることによって調光した場合のランプ電流の波形
図である。

【００１１】このパルス重畳による調光方式では、放電
灯が深い調光状態になった場合に、高電圧を一定周期毎
に印加することで、放電灯の点灯状態を維持しているの
であり、動作周波数を２段階に切り替える周期や、休止
期間を設ける周期を人間の目に知覚されないような高い
周波数とすることで、ちらつきや立ち消えを防止してい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述のパルス重畳によ
る調光方式を用いた放電灯点灯装置では、放電灯に高圧
パルスを周期的に印加しているため、ノイズ対策が難し
くなるという問題があった。

【００１３】また、放電灯の定格出力が同じであって
も、放電灯の状態によっては調光信号に対するランプ電
圧或いはランプ電流の特性が異なる場合がある。すなわ
ち、図１８に示すように、調光信号が同じであっても、
その時のランプ電圧が本来のランプ電圧よりも上昇し
て、ちらつきや立ち消えを起こしてしまうのである。こ
のような現象は放電灯を初めて点灯させた時に起こりや
すい現象であり、放電灯の電気的な特性が安定するまで
に１００時間程度のエージングが必要であることは一般
的に知られている。

【００１４】このような放電灯毎の調光信号に対するラ
ンプ電圧（ランプ電流）の特性のばらつきや、周囲温度
のばらつきによって調光点灯状態を維持しにくい状態で
は、より高電圧のパルス電圧を放電灯の両端間に印加す
る必要があり、その結果ランプ電圧が上昇するため、ラ
ンプ電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較すること
によってランプ異常を検出する場合は異常検出回路が誤
動作する原因になる。そこで、しきい値電圧を高めに設
定して異常検出回路の誤動作を防止することも考えられ
るが、しきい値電圧を高めに設定すると、安定器にかか
る電圧が高くなって、回路素子に加わるストレスが増加
するという問題がある。

【００１５】また、図１９（ｃ）に示すようにランプ電
流Ｉlaに休止期間を設ける場合は、放電灯が高周波で点
灯と立ち消えを繰り返していることになり、放電灯の寿
命悪化や黒化の原因になる。

【００１６】また更に、パルス重畳による調光方式で立
ち消えやちらつきを防止する手段では放電灯の点灯周波
数を略一定とし、インバータ回路に供給する直流電圧を
変化させることによって放電灯を調光することはできな
かった。

【００１７】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、深い（暗い）調光レ
ベルでも、放電灯の両端間に高電圧を印加することな
く、放電灯のちらつきや立ち消えを防止できる放電灯点
灯装置を提供することにある。

【００１８】

【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、直流電源部と、直流電源部の
直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、イ
ンバータ回路部の出力端子間に接続された共振用コンデ
ンサ及び共振用インダクタの直列回路と、共振用コンデ
ンサに並列接続された放電灯と、調光信号を発生する調
光信号発生部と、放電灯のランプ電圧又はランプ電流の
内の少なくとも何れか一方を検出する検出回路部と、調
光レベルが十分明るい場合は調光信号発生部から入力さ
れた調光信号をそのまま出力するとともに、調光レベル
が暗くなって検出回路部の検出値が予め設定された閾値
を超えるとその時点での調光レベルよりも調光レベルが
暗くならないように調光信号を制限して出力するリミッ
タ回路部と、リミッタ回路部を介して入力された調光信
号に応じて、直流電源の直流電圧又はインバータ回路の
動作周波数の内の少なくとも何れか一方を変化させるこ
とにより放電灯を調光する調光制御部とを備えて成るこ
とを特徴とし、リミッタ回路部は、放電灯の調光レベル
が暗くなって検出回路部の検出値が閾値を超えると、そ
の時点での調光レベルよりも調光レベルが暗くならない
ように調光信号を制限して調光制御部に出力するので、
調光信号の調光レベルがさらに暗くなって、放電灯がち
らついたり立ち消えするのを防止でき、放電灯を安定に
調光点灯することができる。

【００１９】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯の調光状態に応じて上記閾値を予め設
定された複数の値の中から選択的に設定する閾値設定部
を設けたことを特徴とし、閾値設定部により放電灯の点
灯状態に応じて閾値を段階的に変化させることができ
る。

【００２０】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、上記閾値は、放電灯が点灯状態を維持でき
且つ調光レベルの最も暗い調光下限付近の調光レベルで
点灯している状態における上記検出回路部の検出値であ
ることを特徴とし、調光下限付近でも放電灯を安定に点
灯させることができる。

【００２１】請求項４の発明では、請求項１乃至３の何
れか１つに記載の発明において、上記閾値は定格電力の
異なる複数種類の放電灯毎に予め設定されており、接続
された放電灯の種類を判別するランプ判別部と、ランプ
判別部の判別結果をもとに上記閾値を接続された放電灯
に対応する値に切り替える閾値切替部とを設けたことを
特徴とし、定格電力の異なる放電灯が接続された場合に
も閾値を適切な値に設定することができ、ちらつきや立
ち消えを起こすことなく放電灯を調光することができ
る。

【００２２】請求項５の発明では、請求項１乃至３の何
れか１つに記載の発明において、上記放電灯は、定格電
力が４２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ラン
プ、定格電力が３２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形
蛍光ランプ、定格電力が２４Ｗの高周波点灯専用形コン
パクト形蛍光ランプの内の何れかであり、上記閾値とし
て、定格電力が４２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形
蛍光ランプが接続された場合の閾値を用いることを特徴
とし、３種類の蛍光ランプの中では、定格電力の最も大
きい４２Ｗの蛍光ランプのランプ電圧が最も高くなるた
め、ちらつきや立ち消えが最も起こりやすくなるが、定
格電力が４２Ｗの蛍光ランプが接続された場合の閾値を
用いているので、他の３２Ｗ又は２４Ｗの蛍光ランプが
接続されたとしても、ちらつきや立ち消えを起こすこと
なく蛍光ランプを安定に調光点灯させることができる。

【００２３】請求項６の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯は定格電力が４２Ｗの高周波点灯専用
形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラ
ンプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラ
ンプ電圧が約２２０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回
路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記
閾値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流とするこ
とを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を奏する。

【００２４】請求項７の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯は定格電力が３２Ｗの高周波点灯専用
形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラ
ンプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラ
ンプ電圧が約１６０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回
路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記
閾値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流とするこ
とを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を奏する。

【００２５】請求項８の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯は定格電力が２４Ｗの高周波点灯専用
形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラ
ンプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラ
ンプ電圧が約１５０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回
路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記
閾値をランプ電流が約３０ｍＡの時の検出電流とするこ
とを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を奏する。

【００２６】請求項９の発明では、請求項１乃至８の何
れか１つに記載の発明において、上記調光制御部と上記
検出回路部と上記リミッタ回路部とを１つのマイクロコ
ンピュータで構成したことを特徴とし、個別の電子部品
を用いて各部を構成した場合のように個々の電子部品の
ばらつきによって制御性がばらつくのを防止でき、また
部品数が比較的少なくて済むから、実装面積も小さくで
きる。

【００２７】

【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。

【００２８】（実施形態１）図１に本実施形態の放電灯
点灯装置のブロック図を示す。この放電灯点灯装置は、
出力電圧が略一定の直流電源１（直流電源部）と、直流
電源１の直流電圧Ｖdcをスイッチング素子（図示せず）
でスイッチングすることにより高周波の交流電圧に変換
するインバータ回路２（インバータ回路部）と、インバ
ータ回路２の出力端子間に接続された共振用インダクタ
Ｌ１及び共振用コンデンサＣ１の直列回路と、共振用コ
ンデンサＣ１に並列接続された蛍光ランプのような放電
灯Ｌａと、ランプ電圧又はランプ電流の内の少なくとも
何れか一方を検出する検出回路３（検出回路部）と、直
流の電圧信号からなる調光信号を後述のリミッタ回路５
に出力する調光器４（調光信号生成部）と、検出回路３
の検出値に基づいて調光器４から入力された調光信号を
制限して出力するリミッタ回路５（リミッタ回路部）と
を備える。

【００２９】次に、インバータ回路２及び検出回路３の
回路構成を図２の具体回路を参照して説明する。インバ
ータ回路２はハーフブリッジ形のインバータ回路であっ
て、直流電源１の両端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、スイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２の接続点と共振用インダクタＬ１との間には直流カ
ット用のコンデンサＣ２を接続してある。

【００３０】スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、調光制御
部としてのインバータ制御回路６によって高周波で交互
にオン／オフされる。インバータ制御回路６は例えばＰ
ＷＭ制御用の集積回路からなり、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２のスイッチング周波数を変化させることができ
る。そして、インバータ制御回路６が、リミッタ回路５
を介して入力された調光信号に応じてインバータ回路２
の動作周波数を変化させることにより放電灯Ｌａを調光
点灯する。

【００３１】検出回路３としては、ランプ電圧Ｖlaやラ
ンプ電流Ｉlaやランプ電力を検出するものが考えられる
が、図２に示す具体回路ではランプ電圧Ｖlaを検出する
ランプ電圧検出回路３ａを用いている。

【００３２】ランプ電圧検出回路３ａは、放電灯Ｌａの
両端間に接続された抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１の直列
回路と、ダイオードＤ１の両端間に接続された抵抗Ｒ２
と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にアノードが接続されたダ
イオードＤ２と、抵抗Ｒ２の両端間にダイオードＤ２を
介して接続されたコンデンサＣｆと、コンデンサＣｆに
並列接続された抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ３の両端電圧と閾値
電圧Ｅ１との高低を比較するコンパレータＣＰ１とで構
成される。

【００３３】すなわちランプ電圧検出回路３ａでは、ラ
ンプ電圧Ｖlaを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した後、整流、平
滑して得た電圧をコンパレータＣＰ１のプラス側端子に
入力するとともに、閾値電圧Ｅ１をコンパレータＣＰ１
のマイナス側端子に入力している。ここで、ランプ電圧
Ｖlaが十分低く（調光レベルが十分明るく）、抵抗Ｒ３
の両端電圧が閾値電圧Ｅ１よりも低い場合は、コンパレ
ータＣＰ１の出力はロー（Ｌ）になる。一方、調光レベ
ルが深く（暗く）なってランプ電圧Ｖlaが増加し、抵抗
Ｒ３の両端電圧が閾値電圧Ｅ１を超えると、コンパレー
タＣＰ１の出力はハイ（Ｈ）になる。

【００３４】ランプ電圧検出回路３ａの出力信号は、調
光器４からの調光信号とともにリミッタ回路５に入力さ
れる。ランプ電圧検出回路３ａからリミッタ回路５にＬ
レベルの検出信号が入力された場合、リミッタ回路５
は、調光器４からの調光信号をそのままインバータ制御
回路６に出力する。一方、ランプ電圧検出回路３ａから
リミッタ回路５にＨレベルの検出信号が入力された場
合、リミッタ回路５は調光器４からの調光信号をラッチ
し、次にランプ電圧検出回路３ａからＬレベルの検出信
号が入力されるまでその信号を保持する。尚、本実施形
態ではランプ電圧検出回路３ａからＨレベルの検出信号
が入力された場合、リミッタ回路４がその時点での調光
信号を保持しているが、その時点での調光レベルよりも
定格点灯側で調光点灯するように調光信号を変換して出
力しても良い。

【００３５】次に、本回路の基本的な動作について図３
〜図５を参照して説明する。図３はランプ電流Ｉlaとラ
ンプ電圧Ｖlaとの関係（ランプＶ−Ｉ特性）を示してい
る。図３のランプＶ−Ｉ特性は放電灯Ｌａが本来備えて
いる特性であり、放電灯の周囲温度が２５℃で点灯時間
が１００時間以上（エージング済み）のものである。

【００３６】また、図４は調光信号とランプ電圧Ｖlaと
の関係を示している。本回路では調光器４からの調光信
号がＳ１からＳ３まで変化するものとし、調光信号がＳ
１の時に放電灯Ｌａは定格点灯し、Ｓ３の時に調光最下
限で点灯する。すなわち、図３及び図４における点Ａが
定格点灯時、点Ｂが調光点灯時の点灯ポイントであり、
ランプ電圧ＶlaがＶｃを超えると放電灯Ｌａは点灯状態
を維持できなくなって、立ち消えが発生する。

【００３７】ここで、図２の具体回路においてコンパレ
ータＣＰ１のマイナス側入力端子に印加される閾値電圧
Ｅ１を、ランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂ（Ｖｂ＜Ｖｃ）にな
った時の抵抗Ｒ３の両端電圧、すなわち放電灯Ｌａが点
灯状態を維持でき且つ調光レベルの最も深い調光下限付
近の調光レベルで点灯している状態における検出回路の
検出値に設定してある。なお、電圧Ｖｂは調光最下限時
のランプ電圧Ｖｃよりも僅かに低い電圧であり、ランプ
電圧Ｖｃほど光出力は絞られない（ランプ電流Ｉlaは小
さくない）が、放電灯が確実に点灯している電圧であ
る。

【００３８】コンパレータＣＰ１は、上述のように閾値
電圧Ｅ１と抵抗Ｒ３の両端電圧との高低を常に比較して
おり、ランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂ以下の時はＬレベルの
信号を出力し、ランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂを超えるとＨ
レベルの信号を出力する。

【００３９】ここで、調光時においてリミッタ回路５に
Ｌレベルの信号が入力された場合、リミッタ回路５は調
光器４からの調光信号をそのままインバータ制御回路６
に出力する。一方、調光信号が大きくなると共に、ラン
プ電圧Ｖlaが上昇して、リミッタ回路５にＨレベルの信
号が入力された場合、リミッタ回路５はその時点におけ
る調光信号Ｓ２をラッチして、インバータ制御回路６に
出力する。リミッタ回路５のラッチ動作によって、イン
バータ制御回路６に入力される調光信号がＳ２に制限さ
れるから（Ｓ２よりも暗くなることはないから）、イン
バータ回路２の動作周波数がそれ以上高くなることはな
く、ランプ電圧ＶlaがＶｂ以上に高くならないため、放
電灯Ｌａの立ち消えやちらつきが発生することはない。

【００４０】すなわち、図５に示すように放電灯の周囲
温度が低い状態（低温状態）で放電灯を調光点灯させた
場合、調光信号に対してランプ電圧Ｖlaが急激に増加す
るが、ランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂに達すると、それ以上
インバータ制御回路６に入力される調光信号が増加しな
いため、インバータ回路２の動作周波数は変化せず、調
光信号とランプ電圧Ｖlaとの関係を示す調光信号−ラン
プ電圧特性は図５に示すような特性となる。その後、放
電灯Ｌａの周囲温度が上昇したり、点灯時間が増加する
（エージング）にしたがって、調光信号−ランプ電圧特
性が図５中のＧ３からＧ２へ、Ｇ２からＧ１へと変化す
れば、点Ｃまで調光される。

【００４１】このように、本実施形態では調光点灯時に
点灯状態を維持するために放電灯の両端間に高圧パルス
を印加する必要がなく、また放電灯Ｌａの周囲温度やラ
ンプ特性のばらつきに関係なく深い調光状態で点灯させ
ることができる。

【００４２】ところで、放電灯Ｌａとして定格電力が４
２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ランプを用い
る場合は、閾値電圧Ｅ１としてランプ電圧Ｖlaが約２２
０Ｖの時の抵抗Ｒ３の両端電圧を用いるのが望ましい。
また、放電灯Ｌａとして定格電力が３２Ｗの高周波点灯
専用形コンパクト形蛍光ランプを用いる場合は、閾値電
圧Ｅ１としてランプ電圧Ｖlaが約１６０Ｖの時の抵抗Ｒ
３の両端電圧を用いるのが望ましい。また、放電灯Ｌａ
として定格電力が２４Ｗの高周波点灯専用形コンパクト
形蛍光ランプを用いる場合は、閾値電圧Ｅ１としてラン
プ電圧Ｖlaが約１５０Ｖの時の抵抗Ｒ３の両端電圧を用
いるのが望ましい。

【００４３】尚、本実施形態では調光信号に応じてイン
バータ回路２の動作周波数を変化させることにより放電
灯Ｌａを調光点灯しているが、直流電源１の出力電圧Ｖ
dcを変化させることによって放電灯Ｌａを調光点灯して
も良い。

【００４４】（実施形態２）図６に本実施形態の放電灯
点灯装置のブロック図を示す。実施形態１の放電灯点灯
装置ではインバータ回路２の動作周波数を変化させるこ
とによって放電灯Ｌａを調光しているが、本実施形態で
は点灯、調光時においてインバータ回路２の動作周波数
を略一定とし、直流電源１の出力電圧を変化させること
によって放電灯Ｌａを調光している。

【００４５】本実施形態の放電灯点灯装置は、図６に示
すように、調光信号に応じた大きさの直流電圧を発生す
る直流電源１（直流電源部）と、直流電源１の直流電圧
Ｖdcをスイッチング素子（図示せず）でスイッチングす
ることにより高周波の交流電圧に変換するインバータ回
路２（インバータ回路部）と、インバータ回路２の出力
端子間に接続された共振用インダクタＬ１及び共振用コ
ンデンサＣ１の直列回路と、共振用コンデンサＣ１に並
列接続された蛍光ランプのような放電灯Ｌａと、ランプ
電圧又はランプ電流の内の少なくとも何れか一方を検出
する検出回路３（検出回路部）と、直流の電圧信号から
なる調光信号を後述のリミッタ回路５に出力する調光器
４（調光信号発生部）と、検出回路３の検出結果に基づ
いて調光器４から入力された調光信号を制限して出力す
るリミッタ回路５（リミッタ回路部）とで構成される。

【００４６】次に、直流電源１、インバータ回路２、検
出回路３及びリミッタ回路５の回路構成を図７及び図１
０を参照して説明する。

【００４７】直流電源１は所謂昇降圧チョッパ回路から
なり、交流電源ＶＳの電源電圧を整流するダイオードブ
リッジのような整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの出力端
子間に接続されたスイッチング素子Ｑ３及びダイオード
Ｄ３の直列回路と、ダイオードＤ３の両端間に接続され
たインダクタＬ２及びスイッチング素子Ｑ４の直列回路
と、スイッチング素子Ｑ４の両端間に接続されたダイオ
ードＤ４及び平滑コンデンサＣ３の直列回路と、スイッ
チング素子Ｑ３，Ｑ４のオン／オフを制御する調光制御
部としてのチョッパ制御回路７とで構成される。尚、昇
降圧チョッパ回路は従来周知の回路であるので、その動
作説明は省略する。

【００４８】チョッパ制御回路７はＰＷＭ制御用の集積
回路からなり、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のオンデュ
ーティを変化させることができ、オンデューティを変化
させることによって、直流電源１の出力電圧Ｖdcを交流
電源ＶＳのピーク電圧ＶＳpeak以上又はピーク電圧ＶＳ
peak以下に昇降圧する。そして、チョッパ制御回路７
が、リミッタ回路５を介して入力された調光信号に応じ
て直流電源１の出力電圧Ｖdcを変化させることにより放
電灯Ｌａを調光点灯する。

【００４９】インバータ回路２はハーフブリッジ形のイ
ンバータ回路であって、直流電源１の両端間に接続され
たスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、スイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と共振用インダクタＬ
１との間には直流カット用のコンデンサＣ２を接続して
ある。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、インバータ制御
回路６によって高周波で交互にオン／オフされる。な
お、インバータ制御回路６はＰＷＭ制御用の集積回路か
らなり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変
化させることができ、点灯、調光時においてはスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を略一定に制御してい
る。

【００５０】検出回路３としては、ランプ電圧Ｖlaやラ
ンプ電流Ｉlaやランプ電力を検出するものが考えられる
が、図７に示す具体回路ではランプ電流Ｉlaを検出する
ランプ電流検出回路３ｂを用いている。

【００５１】ランプ電流検出回路３ｂは、ランプ電流Ｉ
laの流れる経路に配設されたカレントトランスＣＴと、
カレントトランスＣＴの出力端子間に接続された抵抗Ｒ
１及びダイオードＤ１の直列回路と、ダイオードＤ１に
並列接続された抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に
アノードが接続されたダイオードＤ２と、抵抗Ｒ２の両
端間にダイオードＤ２を介して接続されたコンデンサＣ
ｆと、コンデンサＣｆに並列接続された抵抗Ｒ３と、抵
抗Ｒ３の両端電圧と閾値電圧Ｅ１との高低を比較するコ
ンパレータＣＰ１とで構成される。

【００５２】すなわち、ランプ電流検出回路３ｂでは、
カレントトランスＣＴを用いてランプ電流Ｉlaに比例し
た電圧信号を生成し、この電圧信号を整流、平滑して得
た電圧信号（抵抗Ｒ３の両端電圧）をコンパレータＣＰ
１のマイナス側端子に入力するとともに、閾値電圧Ｅ１
をコンパレータＣＰ１のプラス側端子に入力している。
ここで、ランプ電流Ｉlaが十分大きく（調光レベルが十
分明るく）、抵抗Ｒ３の両端電圧が閾値電圧Ｅ１以上に
なる場合、コンパレータＣＰ１の出力はハイ（Ｈ）にな
る。一方、調光レベルが深くなってランプ電流Ｉlaが低
下し、抵抗Ｒ３の両端電圧が閾値電圧Ｅ１を下回ると、
コンパレータＣＰ１の出力はロー（Ｌ）になる。

【００５３】ランプ電流検出回路３ｂの出力信号は、調
光器４からの調光信号とともにリミッタ回路５に入力さ
れる。リミッタ回路５は、図１０に示すように、直流電
源Ｅ５の両端間に接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路
と、抵抗Ｒ６に並列接続されたコンデンサＣ４と、抵抗
Ｒ６の両端間に抵抗Ｒ７を介してコレクタ−エミッタ間
が接続されたトランジスタＱ６と、調光器４からの調光
信号が入力信号Ｅinとしてプラス側端子に印加されるオ
ペアンプＯＰと、抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点にプラス側端
子が接続されるとともに、オペアンプＯＰの出力端子に
抵抗Ｒ４を介してマイナス側端子が接続されたコンパレ
ータＣＰ４と、オペアンプＯＰの出力端子にアノードが
接続されるとともに、コンパレータＣＰ４の出力端子に
カソードが接続されたダイオードＤ５とで構成される。
ここで、オペアンプＯＰはバッファアンプとして動作
し、コンパレータＣＰ４は、プラス側端子に入力された
抵抗Ｒ６の両端電圧ＥＬと、マイナス側端子に入力され
たオペアンプＯＰの出力電圧（すなわち入力電圧Ｅin）
との高低を比較する。

【００５４】ランプ電流検出回路３ｂの出力は抵抗を介
してトランジスタＱ６のベースに印加されており、ラン
プ電流検出回路３ｂの出力がロー（Ｌ）になるとトラン
ジスタＱ６がオンになり、抵抗Ｒ６と並列に抵抗Ｒ７が
接続されるので、抵抗Ｒ６の両端電圧ＥＬが低下する。
ここで、調光器４は調光信号をＳ１以上且つＳ３以下の
範囲で変化させており、トランジスタＱ６のオン時にお
ける電圧ＥＬが全光時の調光信号Ｓ１と略同じ電圧値に
なり、トランジスタＱ６のオフ時における電圧ＥＬが調
光下限時の調光信号Ｓ３と略同じ電圧値になるよう、抵
抗Ｒ５〜Ｒ７の抵抗値及び直流電源Ｅ５の電圧値が設定
されている。

【００５５】トランジスタＱ６のオフ時（ランプ電流検
出回路３ｂの出力がハイの時）は電圧ＥＬがＳ３になり
（ＥＬ＝Ｓ３）、調光信号（Ｅin）がＳ１〜Ｓ３の範囲
では常にＥin≦ＥＬとなるので、コンパレータＣＰ４の
出力はハイになるが、ダイオードＤ５によってコンパレ
ータＣＰ４の出力は遮断されるから、入力バイアス電流
が無視できる範囲ではコンパレータＣＰ４が存在しない
のと等価になり、調光器４からの調光信号（電圧Ｅin）
がそのまま出力電圧Ｅoutとしてチョッパ制御回路７に
出力される。

【００５６】一方、トランジスタＱ６のオン時（調光レ
ベルが暗くなって、ランプ電流検出回路３ｂの出力がロ
ーの時）は電圧ＥＬがＳ１になり（ＥＬ＝Ｓ１）、調光
信号（Ｅin）がＳ１〜Ｓ３の範囲では常にＥin≧ＥＬと
なるので、コンパレータＣＰ４の出力はローになり、Ｅ
in＜ＥＬとなるまでダイオードＤ４を介してオペアンプ
ＯＰの出力電流を吸い込むため、リミッタ回路５の出力
Ｅoutは電圧ＥＬ（＝Ｓ１）となる。

【００５７】したがって、調光レベルが十分明るく、ラ
ンプ電流検出回路３ｂからリミット回路５にＬレベルの
検出信号が入力された場合（トランジスタＱ６のオフ
時）、リミッタ回路５は調光器４からの調光信号をその
ままチョッパ制御回路７に出力する。一方、調光レベル
が暗くなって、ランプ電流検出回路３ｂからリミッタ回
路５にＨレベルの検出信号が入力された場合（トランジ
スタＱ６のオン時）、リミット回路５は次にランプ電流
検流回路３ｂからＬレベルの検出信号が入力されるま
で、調光器４からの調光信号をランプ出力を増加させる
ような信号（本実施形態では定格出力時の調光信号Ｓ
１）に変換してチョッパ制御回路７に出力する。

【００５８】次に本回路の全体の動作を図８及び図９を
参照して説明する。

【００５９】図８は調光信号とランプ電流Ｉlaとの関係
を示しており、実施形態１と同様、調光器４は調光信号
をＳ１からＳ３まで変化させる。チョッパ制御回路７
は、調光信号がＳ１の時に直流電源１の出力電圧Ｖdcが
最も高くなるようスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を動作さ
せると共に、調光信号がＳ３の時に直流電源１の出力電
圧Ｖdcが最も低くなるようスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４
を動作させており、調光信号が増加するにつれて（調光
レベルが深くなるにつれて）、直流電源１の出力電圧Ｖ
dcを徐々に低下させ放電灯Ｌａを調光する。尚、図８中
の点Ａは定格出力時、点Ｂは調光最下限時の点灯ポイン
トであり、調光信号がＳ１の時に放電灯Ｌａが定格点灯
し、調光信号がＳ３の時に放電灯Ｌａが調光最下限で点
灯する。そして、ランプ電流Ｉlaが調光最下限時のラン
プ電流Ｉｃを下回ると、放電灯Ｌａは点灯状態を維持で
きなくなって、立ち消えする。

【００６０】ここで、図７の具体回路においてコンパレ
ータＣＰ１のマイナス側端子に入力される閾値電圧Ｅ１
を、ランプ電流Ｉlaが図８に示す電流Ｉｂとなった時の
抵抗Ｒ３の両端電圧に設定してある。このランプ電流Ｉ
ｂは調光最下限時のランプ電流Ｉｃよりも僅かに高い電
流であり、ランプ電流Ｉｃの時ほど光出力は絞られない
が、放電灯Ｌａが確実に点灯する時のランプ電流であ
る。

【００６１】コンパレータＣＰ１は、上述のように閾値
電圧Ｅ１と抵抗Ｒ３の両端電圧との高低を常に比較して
おり、調光レベルが十分明るく、ランプ電流ＩlaがＩｂ
以上であれば、抵抗Ｒ３の両端電圧が閾値電圧Ｅ１以上
になって、コンパレータＣＰ１の出力はハイ（Ｈ）にな
る。一方、調光レベルが深くなって、ランプ電流Ｉlaが
Ｉｂを下回ると、抵抗Ｒ３の両端電圧が閾値電圧Ｅ１よ
りも低くなり、コンパレータＣＰ１の出力はロー（Ｌ）
になる。

【００６２】上述のようにリミッタ回路５では、コンパ
レータＣＰ１からＨレベルの信号が入力された場合、調
光器４から入力された調光信号をそのままチョッパ制御
回路７に出力し、調光信号の増加に伴って（調光レベル
が深くなるにつれて）ランプ電流ＩlaがＩｂ以下にな
り、コンパレータＣＰ１からリミッタ回路５にＬレベル
の信号が入力された場合、リミッタ回路５は調光器４か
ら入力された調光信号をより電圧レベルの低い信号（例
えば全光時の調光信号Ｓ１）に変換して、チョッパ制御
回路７に出力する。このようなリミッタ回路５の動作に
よって、ランプ電流ＩlaがＩｂまで低下すると、チョッ
パ制御回路７が直流電源１の出力電圧Ｖdcを増加させる
ように動作し、その後ランプ電流ＩlaがＩｂ以上になる
と、ランプ電流検出回路３ｂからリミッタ回路５へＨレ
ベルの信号が出力され、リミッタ回路５は調光器４から
の調光信号をそのままチョッパ制御回路７に出力する。
図９のＧ２、Ｇ３は低温状態においてリミッタ回路５が
上記の動作を繰り返した場合の調光信号とランプ電流と
の関係を示し、放電灯Ｌａを調光した場合、調光信号に
対してランプ電流Ｉlaは急激に低下するが、ランプ電流
ＩlaがＩｂ付近になると、直流電源１の出力電圧Ｖdcが
増加と減少とを繰り返すため、放電灯Ｌａのちらつきや
立ち消えが発生することなく、放電灯Ｌａを調光するこ
とができる。

【００６３】一方、放電灯Ｌａの周囲温度が上昇した
り、放電灯Ｌａの点灯時間が増加する（エージング）に
したがって、放電灯Ｌａのランプ特性は図９中のＧ３か
らＧ２へ、Ｇ２からＧ１へと変化し、本来のランプ特性
になるため、点Ｃまで調光点灯される。而して、放電灯
Ｌａの周囲温度が低い場合や放電灯Ｌａのランプ特性に
ばらつきがある場合でも、放電灯Ｌａの両端間に高電圧
を印加することなく、放電灯Ｌａを深い調光レベルで安
定的に点灯させることができ、放電灯Ｌａのちらつきや
立ち消えを防止できる。

【００６４】ところで、放電灯Ｌａとして定格電力が４
２Ｗ又は３２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ラ
ンプを用いる場合は、閾値電圧Ｅ１としてランプ電流Ｉ
laが約５０ｍＡの両端電圧を用いるのが望ましい。ま
た、放電灯Ｌａとして定格電力が２４Ｗの高周波点灯専
用形コンパクト形蛍光ランプを用いる場合は、閾値電圧
Ｅ１としてランプ電流Ｉlaが約３０ｍＡの時の抵抗Ｒ３
の両端電圧を用いるのが望ましい。

【００６５】尚、本実施形態では調光信号に応じて直流
電源１の出力電圧Ｖdcを変化させることにより放電灯Ｌ
ａを調光点灯しているが、インバータ回路２の動作周波
数を変化させることによって放電灯Ｌａを調光点灯して
も良い。

【００６６】（実施形態３）図１１に本実施形態の放電
灯点灯装置の回路図を示す。また、図１２は調光点灯時
の調光信号とランプ電圧との関係を示し、図１２中のＧ
４は、１００時間以上エージングされてランプＶ−Ｉ特
性が安定している放電灯Ｌａを周囲温度が２５℃の環境
で調光点灯させた場合の特性を示している。

【００６７】上述した実施形態１、２の放電灯点灯装置
では、調光レベルを最も深くした場合でもランプ電流Ｉ
laはＩｂ、ランプ電圧ＶlaはＶｂであり、それ以上調光
レベルを深くすることはできなかった。すなわち、放電
灯Ｌａのランプ特性が本来の特性（図１２のＧ４）に近
い特性を示している場合でもランプ電流ＩlaをＩｃま
で、或いはランプ電圧ＶlaをＶｃまで変化させることは
できなかった。そこで、本実施形態では、実施形態１の
放電灯点灯装置において、ランプ電圧検出回路３ａを構
成するコンパレータＣＰ１の閾値電圧を２段階に切り替
えるための閾値設定回路８（閾値設定部）を設けてお
り、閾値電圧を切り替えることによってより深い調光レ
ベルで調光点灯できるようにしている。尚、ランプ電圧
検出回路３ａ及び閾値設定回路８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、その説明は省略する。

【００６８】実施形態１の放電灯点灯装置では、コンパ
レータＣＰ１のマイナス側入力端子に閾値電圧Ｅ１を入
力しているのに対して、本実施形態ではコンパレータＣ
Ｐ１のマイナス側入力端子にスイッチＳＷを介して閾値
電圧Ｅ１，Ｅ４を入力しており、スイッチＳＷの切り替
えに応じて閾値電圧Ｅ１又はＥ４の何れかがコンパレー
タＣＰ１のマイナス側入力端子に印加される。

【００６９】また閾値設定回路８は、調光器４からの調
光信号と所定の基準電圧Ｅ２，Ｅ６との高低をそれぞれ
比較するコンパレータＣＰ２，ＣＰ５と、コンパレータ
ＣＰ５の出力のハイ／ローに応じて接点状態が切り替え
られるスイッチＳＷ４と、抵抗Ｒ３の両端電圧とスイッ
チＳＷ４を介して入力される基準電圧Ｅ３又はＥ７との
高低を比較するコンパレータＣＰ３とを備え、コンパレ
ータＣＰ２の出力端子を抵抗を介してトランジスタＱ５
のベースに接続するとともに、スイッチＳＷの制御端子
とコンパレータＣＰ３の出力端子との間にトランジスタ
Ｑ５のコレクタ−エミッタ間を接続している。また、コ
ンパレータＣＰ５の出力端子をスイッチＳＷ３を介して
回路のグランドに接続している。

【００７０】スイッチＳＷの制御端子にＬレベルの信号
が入力されると、その接点は閾値電圧Ｅ１側に切り換わ
り、制御端子にＨレベルの信号が入力されると、その接
点は閾値電圧Ｅ４側に切り換わる。また、スイッチＳＷ
３の制御端子にＨレベルの信号が入力されると接点がオ
フになり、制御端子にＬレベルの信号が入力されると接
点がオンになる。また、スイッチＳＷ４の制御端子にＬ
レベルの信号が入力されると、その接点は基準電圧Ｅ３
側に切り換わり、制御端子にＨレベルの信号が入力され
ると、その接点は基準電圧Ｅ７側に切り換わる。

【００７１】ここで本回路の動作を簡単に説明する。な
お、コンパレータＣＰ２の基準電圧Ｅ２として、調光信
号Ｓ２よりも調光レベルが僅かに低い値Ｐを設定してお
り、調光器４からの調光信号がＰを超えると、コンパレ
ータＣＰ２の出力がハイ（Ｈ）になる。また、コンパレ
ータＣＰ５の基準電圧Ｅ６を調光信号Ｓ２に設定してお
り、調光器４からの調光信号がＳ２を超えると、コンパ
レータＣＰ５の出力がハイ（Ｈ）になって、スイッチＳ
Ｗ４の接点が基準電圧Ｅ７側に切り換わり、調光信号が
Ｓ２以下になると、コンパレータＣＰ５の出力がロー
（Ｌ）になって、スイッチＳＷ４の接点が基準電圧Ｅ３
側に切り換わる。

【００７２】コンパレータＣＰ３のプラス側端子にはス
イッチＳＷ４を介して基準電圧Ｅ３又はＥ７が接続され
ている。基準電圧Ｅ３はランプ電圧ＶlaがＶｂとなった
時の抵抗Ｒ３の両端電圧に設定されており、コンパレー
タＣＰ３の基準電圧がＥ３の場合、ランプ電圧ＶlaがＶ
ｂ以下になると、コンパレータＣＰ３の出力がハイ
（Ｈ）になる。また基準電圧Ｅ７はランプ電圧ＶlaがＶ
ｃとなった時の抵抗Ｒ３の両端電圧よりも若干高い電圧
に設定されており、電圧Ｖｃは放電灯Ｌａが点灯可能な
最大のランプ電圧であるから、コンパレータＣＰ３の基
準電圧がＥ７の場合は、抵抗Ｒ３の両端電圧が基準電圧
Ｅ７を超えることはなく、コンパレータＣＰ３の出力は
常にハイ（Ｈ）になる。

【００７３】また、コンパレータＣＰ１の一方の閾値電
圧Ｅ１は、ランプ電圧ＶlaがＶｂとなった時の抵抗Ｒ３
の両端電圧に設定され、もう一方の閾値電圧Ｅ４は、ラ
ンプ電圧ＶlaがＶｃとなった時の抵抗Ｒ３の両端電圧に
設定されている。

【００７４】而して、放電灯Ｌａの周囲温度が低いこと
などが原因で、調光信号がＳ１からＳ２までの間にラン
プ電圧ＶlaがＶｂを超えると、コンパレータＣＰ３の出
力がローになり、さらに調光器４からの調光信号が基準
電圧Ｅ２を超えてコンパレータＣＰ２の出力がハイにな
ると、スイッチング素子Ｑ３がオンになるので、スイッ
チＳＷ１の制御端子にＬレベルの信号が入力される。こ
の時、コンパレータＣＰ１の閾値電圧がＥ１となり、ラ
ンプ電圧ＶlaをＶｂ以下、すなわちランプ電流ＩlaをＩ
ｂ以上とする。

【００７５】また、コンパレータＣＰ２の出力がハイ、
コンパレータＣＰ３の出力がローになると、スイッチＳ
Ｗ３の制御端子にＬレベルの信号が入力されるので、ス
イッチＳＷ３がオンになって、コンパレータＣＰ５の出
力と回路のグランドとの間がスイッチＳＷ３を介して短
絡される。この時、調光器４からの調光信号が基準電圧
Ｅ６を超えて（調光信号がＳ２を超えて）、コンパレー
タＣＰ４の出力がＨレベルになっても、スイッチＳＷ２
の制御端子にＨレベルの信号が入力されることはなく、
スイッチＳＷ２は基準電圧Ｅ３側のままとなる。すなわ
ち、コンパレータＣＰ３のプラス側端子に入力される電
圧は基準電圧Ｅ３に固定される。したがって、調光信号
がＰからＳ２までの間にランプ電圧がＶｂを超えた場合
は、調光信号がＳ２からＳ３までの間でもコンパレータ
ＣＰ１の基準電圧がＥ１のままであり、ランプ電圧Ｖla
がＶｂ以下、すなわちランプ電流ＩlaがＩｂ以上の範囲
でしか調光できない。

【００７６】一方、放電灯Ｌａのランプ特性が本来の特
性（図１２のＧ４）に近い場合、調光信号がＰ以上Ｓ３
以下の範囲では、コンパレータＣＰ２の出力がハイにな
り、この範囲でランプ電圧Ｖlaが電圧Ｖｂよりも低くな
ると、コンパレータＣＰ３の出力がハイになるので、ス
イッチＳＷ，ＳＷ３の制御端子にＨレベルの信号が入力
されて、スイッチＳＷの接点が閾値電圧Ｅ４側に切り替
わると共に、スイッチＳＷ３がオフになる。そして、調
光器４からの調光信号がＳ２を超えると、コンパレータ
ＣＰ２の出力がハイになって、スイッチＳＷ２の接点が
基準電圧Ｅ７側に切り替えられるので、コンパレータＣ
Ｐ３の出力は常にＨレベルとなる。而して、スイッチＳ
Ｗの接点は閾値電圧Ｅ４側に切り換わり、ランプ電圧Ｖ
laがＶｃに達するまでコンパレータＣＰ１の出力はＬレ
ベルとなり、リミッタ回路５は調光器４からの調光信号
をそのままインバータ制御回路６に出力することになる
から、ランプ電圧ＶlaがＶｃに達するまで調光させるこ
とができる。

【００７７】このように、本実施形態では調光下限付近
（例えば調光信号がＰの時点）で、ランプ電圧Ｖlaが本
来の電圧Ｖｂに近い場合、すなわち点灯している放電灯
の調光信号に対するランプ電圧の特性が本来の特性（図
１２のＧ４）に近い場合、ランプ電圧検出回路３ａの閾
値電圧をＥ１からＥ４に変更しているので、ランプ電圧
ＶlaがＶｃに達するまで調光させることができる。

【００７８】尚、本実施形態では、閾値設定回路８が、
放電灯Ｌａの点灯状態に応じて、閾値電圧を予め設定さ
れた２つの電圧値の何れかに設定しているが、予め設定
された３つ以上の値の中から選択的に設定するようにし
ても良く、上述のような動作を調光信号がＳ１からＳ３
まで段階的に行えば、実施形態１，２に比べ、より安定
して調光点灯させることができ、ちらつきや立ち消えを
生じることなく深い調光レベルまで調光することができ
る。

【００７９】また、本実施形態では閾値設定回路８のコ
ンパレータＣＰ２のプラス側入力端子に調光器４からの
調光信号を入力しているが、調光信号の代わりインバー
タ回路２の動作周波数に応じた大きさの周波数信号を入
力しても良く、また直流電源１の出力電圧Ｖdcを変化さ
せることによって調光する場合には、出力電圧Ｖdcに比
例した大きさの電圧信号を入力するようにしても良い。

【００８０】（実施形態４）図１３に本実施形態の放電
灯点灯装置の回路図を示す。上述の各実施形態では１種
類の放電灯Ｌａを点灯させる放電灯点灯装置を例に説明
したが、本実施形態では１つのバラストで定格電力の異
なる複数種類の放電灯Ｌａを点灯させており、放電灯Ｌ
ａの種類に応じて閾値電圧を変化させている。すなわ
ち、本実施形態では、実施形態１の放電灯点灯装置にお
いて、放電灯Ｌａの種類を判別するランプ判別回路９
（ランプ判別部）を設け、ランプ判別回路９の判別結果
に応じてランプ電圧検出回路３ａが閾値電圧を切り替え
ている。尚、ランプ判別回路９以外の構成は実施形態１
と略同様であるので、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。

【００８１】ランプ電圧検出回路３ａでは、コンパレー
タＣＰ１のマイナス側入力端子にスイッチＳＷを介して
閾値電圧Ｅ１，Ｅ４を入力しており、スイッチＳＷの切
り替えに応じて閾値電圧Ｅ１又はＥ４の何れかがコンパ
レータＣＰ１のマイナス側入力端子に印加される。ここ
に、スイッチＳＷなどから、ランプ判別回路９の判別結
果に基づいて閾値電圧を切り替える閾値切替回路３ｃ
（閾値切替部）が構成される。

【００８２】ランプ判別回路９は例えばランプ電圧、ラ
ンプ電流及びランプ電力を検出し、それらの検出結果か
ら放電灯Ｌａの種類を判別して、判別信号をスイッチＳ
Ｗの制御端子に出力する。スイッチＳＷは制御端子に入
力された判別信号に応じて接点が切り換わるようになっ
ており、放電灯Ｌａの種類に応じて、閾値電圧Ｅ１又は
Ｅ４の何れかがコンパレータＣＰ１のマイナス側入力端
子に印加される。

【００８３】放電灯Ｌａのランプ特性はその種類によっ
て異なっているが、本実施形態では１つのバラストで定
格電力の異なる複数種類の放電灯Ｌａを点灯させる場合
に、放電灯Ｌａの種類に応じてランプ電圧検出回路３ａ
の閾値電圧を切り替えているので、複数種類の放電灯Ｌ
ａをちらつきや立ち消えを発生させることなく、安定に
点灯させることができる。

【００８４】尚、本実施形態ではランプ判別回路９が放
電灯Ｌａの種類を判別し、その判別結果に応じてランプ
電圧検出回路３ａが閾値電圧を切り替えているので、閾
値電圧を自動的に変更することができるが、ユーザが放
電灯Ｌａの種類を判別して閾値電圧を切り替える操作を
行い、その切替操作に応じてランプ電圧検出回路３ａが
閾値電圧を切り替えるようにしても良い。

【００８５】また、本実施形態では、実施形態１の放電
灯点灯装置において、放電灯Ｌａの種類を判別するラン
プ判別回路９を設け、ランプ判別回路９の判別結果に応
じてランプ電圧検出回路３ａの閾値を切り替えている
が、実施形態２又は３の放電灯点灯装置において、放電
灯Ｌａの種類を判別するランプ判別回路９を設け、ラン
プ判別回路９の判別結果に応じてランプ電流検出回路３
ｂ又はランプ電圧判別回路３ａの閾値を切り替えるよう
にしても良いことは勿論のことである。

【００８６】（実施形態５）上述した実施形態１〜３の
放電灯点灯装置では１種類の放電灯Ｌａを点灯させるの
に対して、本実施形態では実施形態１〜３の放電灯点灯
装置において放電灯Ｌａへの供給電力を制御することに
よって１つのバラストで定格電力の異なる複数種類の放
電灯Ｌａを点灯させている。尚、放電灯点灯装置の回路
構成は上述した実施形態１〜３の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。

【００８７】図１４は定格電力の異なる高周波点灯専用
形コンパクト形蛍光ランプのバラストＶ−Ｉ特性を示し
ており、図１４中のイは定格電力が２４Ｗ、ロは３２
Ｗ、ハは４２Ｗの蛍光ランプのバラストＶ−Ｉ特性であ
る。図１４から明らかなように、３種類の蛍光ランプの
中では、定格電力が４２Ｗの蛍光ランプのランプ電圧
が、全ての調光範囲（定格点灯時から調光下限付近ま
で）において一番高くなっている。そのため、放電灯Ｌ
ａの周囲温度の低温時には、定格電力が４２Ｗの蛍光ラ
ンプでちらつきや立ち消えが最も起こりやすくなってい
る。

【００８８】したがって、上述した実施形態１〜３の放
電灯点灯装置において、放電灯Ｌａとして定格電力が４
２Ｗ、３２Ｗ、２４Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形
蛍光ランプの内の何れかを用いる場合は、定格電力が４
２Ｗの蛍光ランプでちらつきや立ち消えが起こらないよ
うなランプ電圧或いはランプ電流で検出回路３の出力が
ハイになって、リミッタ回路５が調光器４からの調光信
号を制限するように閾値を設定すれば良く、全ての種類
の蛍光ランプでちらつきや立ち消えを発生させることな
く深い調光レベルで調光点灯させることができる。

【００８９】なお、検出回路３としてランプ電圧検出回
路３ａを用いる場合には、ランプ電圧Ｖlaが線Ｆを超え
る前後でランプ電圧検出回路３ａの出力が反転して、検
出信号をリミッタ回路５に出力するようにすれば、定格
出力の小さい３２Ｗ及び２４Ｗの蛍光ランプではより深
い調光レベルまで調光点灯させることができる。

【００９０】（実施形態６）図１５に本実施形態の放電
灯点灯装置の回路図を示す。本実施形態では、実施形態
４で説明した図１３の放電灯点灯装置において、ランプ
電圧検出回路３ａと、閾値切替回路３ｃと、リミッタ回
路５と、インバータ制御回路６とを１つのマイクロコン
ピュータ（以下、マイコンと略す。）１０で構成してい
る。尚、放電灯点灯装置の基本的な構成及びその動作
は、実施形態４の放電灯点灯装置と同様であるので、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。

【００９１】本実施形態の放電灯点灯装置では、実施形
態４と同様に、マイコン１０がランプ電圧Ｖlaの検出値
と閾値電圧との高低を比較し、ランプ電圧Ｖlaが閾値電
圧を超えると、調光器４からの調光信号を制限してお
り、さらにランプ判別回路９の判別結果に応じて閾値電
圧を切り替えているのであるが、マイコン１０に複数種
類の放電灯Ｌａの閾値電圧を記憶させることによって、
回路部品の数を増やすことなく、より多くの種類の放電
灯Ｌａをちらつきや立ち消えを起こすことなく調光点灯
させることができる。また、ランプ電圧検出回路３ａ
と、閾値切替回路３ｃと、リミッタ回路５と、インバー
タ制御回路６とを、個別の電子部品を用いて各部を構成
した場合のように個々の電子部品のばらつきによって制
御性がばらつくのを防止でき、また部品数が比較的少な
くて済むから、実装面積も小さくできる。

【００９２】尚、他の実施形態の放電灯点灯装置におい
ても、本実施形態と同様に、マイコン１０で調光制御部
と検出回路部とリミッタ回路部とを構成しても良く、部
品のばらつきが少ないから、より高い精度で、ちらつき
を少なくした調光点灯を行うことができる。

【００９３】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、直流
電源部と、直流電源部の直流電圧を交流電圧に変換する
インバータ回路部と、インバータ回路部の出力端子間に
接続された共振用コンデンサ及び共振用インダクタの直
列回路と、共振用コンデンサに並列接続された放電灯
と、調光信号を発生する調光信号発生部と、放電灯のラ
ンプ電圧又はランプ電流の内の少なくとも何れか一方を
検出する検出回路部と、調光レベルが十分明るい場合は
調光信号発生部から入力された調光信号をそのまま出力
するとともに、調光レベルが暗くなって検出回路部の検
出値が予め設定された閾値を超えるとその時点での調光
レベルよりも調光レベルが暗くならないように調光信号
を制限して出力するリミッタ回路部と、リミッタ回路部
を介して入力された調光信号に応じて、直流電源の直流
電圧又はインバータ回路の動作周波数の内の少なくとも
何れか一方を変化させることにより放電灯を調光する調
光制御部とを備えて成ることを特徴とし、リミッタ回路
部は、放電灯の調光レベルが暗くなって検出回路部の検
出値が閾値を超えると、その時点での調光レベルよりも
調光レベルが暗くならないように調光信号を制限して調
光制御部に出力するので、調光信号の調光レベルがさら
に暗くなって、放電灯がちらついたり立ち消えするのを
防止でき、放電灯を安定に調光点灯できるという効果が
ある。

【００９４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯の調光状態に応じて上記閾値を予め設定
された複数の値の中から選択的に設定する閾値設定部を
設けたことを特徴とし、閾値設定部により放電灯の点灯
状態に応じて閾値を段階的に変化させることができると
いう効果がある。

【００９５】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、上記閾値は、放電灯が点灯状態を維持でき且
つ調光レベルの最も暗い調光下限付近の調光レベルで点
灯している状態における上記検出回路部の検出値である
ことを特徴とし、調光下限付近でも放電灯を安定に点灯
させることができるという効果がある。

【００９６】請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れ
か１つに記載の発明において、上記閾値は定格電力の異
なる複数種類の放電灯毎に予め設定されており、接続さ
れた放電灯の種類を判別するランプ判別部と、ランプ判
別部の判別結果をもとに上記閾値を接続された放電灯に
対応する値に切り替える閾値切替部とを設けたことを特
徴とし、定格電力の異なる放電灯が接続された場合にも
閾値を適切な値に設定することができ、ちらつきや立ち
消えを起こすことなく放電灯を調光できるという効果が
ある。

【００９７】請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れ
か１つに記載の発明において、上記放電灯は、定格電力
が４２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ランプ、
定格電力が３２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光
ランプ、定格電力が２４Ｗの高周波点灯専用形コンパク
ト形蛍光ランプの内の何れかであり、上記閾値として、
定格電力が４２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光
ランプが接続された場合の閾値を用いることを特徴と
し、３種類の蛍光ランプの中では、定格電力の最も大き
い４２Ｗの蛍光ランプのランプ電圧が最も高くなるた
め、ちらつきや立ち消えが最も起こりやすくなるが、定
格電力が４２Ｗの蛍光ランプが接続された場合の閾値を
用いているので、他の３２Ｗ又は２４Ｗの蛍光ランプが
接続されたとしても、ちらつきや立ち消えを起こすこと
なく蛍光ランプを安定に調光点灯させることができると
いう効果がある。

【００９８】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯は定格電力が４２Ｗの高周波点灯専用形
コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラン
プ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラン
プ電圧が約２２０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回路
部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記閾
値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流とすること
を特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

【００９９】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯は定格電力が３２Ｗの高周波点灯専用形
コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラン
プ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラン
プ電圧が約１６０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回路
部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記閾
値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流とすること
を特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

【０１００】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯は定格電力が２４Ｗの高周波点灯専用形
コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路部がラン
プ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾値をラン
プ電圧が約１５０Ｖの時の検出電圧とし、上記検出回路
部がランプ電流に比例した電流を検出する場合は上記閾
値をランプ電流が約３０ｍＡの時の検出電流とすること
を特徴とし、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

【０１０１】請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れ
か１つに記載の発明において、上記調光制御部と上記検
出回路部と上記リミッタ回路部とを１つのマイクロコン
ピュータで構成したことを特徴とし、個別の電子部品を
用いて各部を構成した場合のように個々の電子部品のば
らつきによって制御性がばらつくのを防止でき、また部
品数が比較的少なくて済むから、実装面積も小さくでき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の放電灯点灯装置のブロック図であ
る。

【図２】同上の放電灯点灯装置の具体回路図である。

【図３】同上のランプ電流とランプ電圧との関係を示す
図である。

【図４】同上のリミッタ回路がない場合の正常時におけ
る調光信号とランプ電圧との関係を示す図である。

【図５】同上の調光信号とランプ電圧との関係を示す図
である。

【図６】実施形態２の放電灯点灯装置のブロック図であ
る。

【図７】同上の放電灯点灯装置の具体回路図である。

【図８】同上のリミッタ回路がない場合の正常時におけ
る調光信号とランプ電流との関係を示す図である。

【図９】同上の調光信号とランプ電流との関係を示す図
である。

【図１０】同上のリミッタ回路の具体回路図である。

【図１１】実施形態３の放電灯点灯装置の回路図であ
る。

【図１２】同上の調光信号とランプ電圧との関係を示す
図である。

【図１３】実施形態４の放電灯点灯装置の回路図であ
る。

【図１４】定格電力が４２Ｗ、３２Ｗ、２４Ｗの高周波
点灯専用形コンパクト形蛍光ランプのバラストＶ−Ｉ特
性を示す図である。

【図１５】実施形態６の放電灯点灯装置の回路図であ
る。

【図１６】従来の放電灯点灯装置のランプ電流を示し、
（ａ）は全光時のランプ電流の波形図、（ｂ）は調光時
のランプ電流の波形図である。

【図１７】同上のランプ電流とランプ電圧との関係を示
す図である。

【図１８】同上の調光信号とランプ電圧との関係を示す
図である。

【図１９】同上のパルス重畳による調光方式を用いた場
合のランプ電流を示し、（ａ）は全光時のランプ電流の
波形図、（ｂ）は動作周波数を２段切換とした場合のラ
ンプ電流の波形図、（ｃ）は休止期間を設けた場合のラ
ンプ電流の波形図である。

【符号の説明】

２インバータ回路３検出回路４調光器５リミッタ回路Ｌａ放電灯Ｉla ランプ電流Ｖla ランプ電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源部と、前記直流電源部の直流電圧
を交流電圧に変換するインバータ回路部と、前記インバ
ータ回路部の出力端子間に接続された共振用コンデンサ
及び共振用インダクタの直列回路と、前記共振用コンデ
ンサに並列接続された放電灯と、調光信号を発生する調
光信号発生部と、前記放電灯のランプ電圧又はランプ電
流の内の少なくとも何れか一方を検出する検出回路部
と、調光レベルが十分明るい場合は調光信号発生部から
入力された調光信号をそのまま出力するとともに、調光
レベルが暗くなって前記検出回路部の検出値が予め設定
された閾値を超えるとその時点での調光レベルよりも調
光レベルが暗くならないように前記調光信号を制限して
出力するリミッタ回路部と、リミッタ回路部を介して入
力された調光信号に応じて、前記直流電源の直流電圧又
は前記インバータ回路の動作周波数の内の少なくとも何
れか一方を変化させることにより前記放電灯を調光する
調光制御部とを備えて成ることを特徴とする放電灯点灯
装置。
【請求項２】上記放電灯の調光状態に応じて上記閾値を
予め設定された複数の値の中から選択的に設定する閾値
設定部を設けた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】上記閾値は、放電灯が点灯状態を維持でき
且つ調光レベルの最も暗い調光下限付近の調光レベルで
点灯している状態における上記検出回路部の検出値であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装
置。
【請求項４】上記閾値は定格電力の異なる複数種類の放
電灯毎に予め設定されており、接続された放電灯の種類
を判別するランプ判別部と、ランプ判別部の判別結果を
もとに上記閾値を接続された放電灯に対応する値に切り
替える閾値切替部とを設けたことを特徴とする請求項１
乃至３の何れか１つに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】上記放電灯は、定格電力が４２Ｗの高周波
点灯専用形コンパクト形蛍光ランプ、定格電力が３２Ｗ
の高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ランプ、定格電力
が２４Ｗの高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ランプの
内の何れかであり、上記閾値として、定格電力が４２Ｗ
の高周波点灯専用形コンパクト形蛍光ランプが接続され
た場合の閾値を用いることを特徴とする請求項１乃至３
の何れか１つに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】上記放電灯は定格電力が４２Ｗの高周波点
灯専用形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路
部がランプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾
値をランプ電圧が約２２０Ｖの時の検出電圧とし、上記
検出回路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合
は上記閾値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流と
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７】上記放電灯は定格電力が３２Ｗの高周波点
灯専用形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路
部がランプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾
値をランプ電圧が約１６０Ｖの時の検出電圧とし、上記
検出回路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合
は上記閾値をランプ電流が約５０ｍＡの時の検出電流と
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８】上記放電灯は定格電力が２４Ｗの高周波点
灯専用形コンパクト形蛍光ランプであり、上記検出回路
部がランプ電圧に比例した電圧を検出する場合は上記閾
値をランプ電圧が約１５０Ｖの時の検出電圧とし、上記
検出回路部がランプ電流に比例した電流を検出する場合
は上記閾値をランプ電流が約３０ｍＡの時の検出電流と
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９】上記調光制御部と上記検出回路部と上記リ
ミッタ回路部とを１つのマイクロコンピュータで構成し
たことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載
の放電灯点灯装置。