JP2003224981A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷が寿命末期や無負荷などの状態であって
も、共振電流の位相が進相となる時間を短くし、各素子
のストレスを低減する。 【解決手段】 インバータ回路１と、共振回路２と、放
電ランプＬａを含む負荷回路３と、インバータ回路１の
発振周波数を制御する発振制御回路７と、負荷回路３の
無負荷状態を検出する無負荷検出回路４と、共振回路２
に供給される電流の位相を検出する位相検出回路５と、
この位相検出回路の動作開始時点からの時間を測定する
タイマ回路６とで放電灯点灯装置を構成した。そして、
放電ランプＬａ点灯後の位相検出回路５による検出結果
が進相である場合、インバータ回路１の発振周波数を共
振回路２の固有振動周波数よりも大きくし、タイマ回路
６の測定による所定の時間以内に無負荷状態が検出され
なかったとき、インバータ回路１の発振周波数を放電ラ
ンプＬａの点灯時の発振周波数に戻すように制御するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の放電ランプ
を高周波で点灯させる放電灯点灯装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】（従来例１）図２８に放電ランプを高周
波で点灯させる従来の放電灯点灯装置の構成例を示す。
図２８において、放電灯点灯装置は、インバータ回路を
構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を例えば周波数約
４５ｋＨｚの高周波でスイッチングすることにより、商
用電源ＡＣを整流回路ＤＢにより整流平滑して得られる
直流電圧を高周波電圧に変換し、この高周波電圧をチョ
ークコイルＣＨおよびコンデンサＣ２によって構成され
る共振回路を介して放電ランプＬａに供給する。コンデ
ンサＣ１は直流カット用のコンデンサであり、その容量
は、通常、共振回路のコンデンサＣ２の容量に対して比
較的大きな値（Ｃ２≪Ｃ１）となるように設定される。
そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の発振周波数は、
発振制御回路７PAによって制御される。

【０００３】通常、放電ランプＬａを点灯させる場合、
まず、放電ランプＬａのフィラメントを充分に予熱して
温度を上げることにより、フィラメントから熱電子が放
出しやすい状態にした後、放電ランプＬａの両端に高電
圧を印加してこれを放電させる。こうすることにより放
電ランプＬａを確実に点灯させることができ、放電ラン
プＬａのフィラメントが早期に断線することを防止でき
る。放電ランプＬａが放電した後は、放電ランプＬａが
所定の出力で点灯するように、インバータ回路を制御す
る。

【０００４】図２８の回路でこれらの制御を行う場合に
は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング周波数
（発振周波数）をタイマ回路６PAの出力に応じて切り替
える方法がよく用いられる。

【０００５】図２９に共振回路の出力電圧の周波数特性
図を示す。図２８の回路では、放電ランプＬａの等価抵
抗Ｒlaは放電ランプＬａが放電するまでは無限大である
が、放電を開始すると急激に小さくなる。つまり、放電
ランプＬａの放電前後で放電ランプＬａを含めた共振回
路のインピーダンスが大きく異なるため、出力電圧の周
波数特性は、図２９に示すように、予熱および始動時
と、点灯時の２つの周波数時性をもつことになる。

【０００６】インバータ回路が発振を開始すると、タイ
マ回路６PAにより所定の時間は発振周波数をｆｙで動作
させる。放電ランプＬａは放電開始前であるので、周波
数特性は図の（ａ）のカーブとなり、動作点は図のＡ点
となり、この状態で放電ランプＬａのフィラメントに、
共振コンデンサＣ２を介して予熱電流が供給させること
になる。

【０００７】インバータ回路の発振開始から所定の時間
が経過すると、タイマ回路６PAの出力は始動モードに切
り替わり、始動時の発振周波数ｆｓは予熱時よりも小さ
くなる。これにより、動作点は図のＢ点へと移行し、放
電ランプＬａには放電を開始するために充分な電圧が印
加されることになる。放電ランプＬａが放電を開始する
と、等価抵抗が小さくなることによって出力電圧の周波
数特性は（ｂ）のカーブに変わり、動作点もＣ点へと移
行する。

【０００８】さらに、所定の時間が経過すると、タイマ
回路６PAの出力が点灯モードヘと切り替わり、点灯時の
発振周波数ｆｔを始動時よりもさらに小さくして、放電
ランプＬａの出力が所定の出力となるように制御する。

【０００９】このように発振周波数を切り替えることに
よって放電ランプＬａを安定に点灯させるとともに、イ
ンバータ回路から共振回路に流れる電流の位相が常に遅
相となるように制御している。これは、共振回路の電流
が進相で動作した場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の
ターンオフ時にドレイン電流波形に急峻なｄｉ／ｄｔ波
形が発生することにより、Ｑ１，Ｑ２に過大なストレス
が加わるためである。

【００１０】共振回路の電流の位相が遅相となるように
インバータ回路を動作させるには、インバータ回路の発
振周波数を共振回路と放電ランプＬａの等価低抗値によ
って決まる固有振動周波数よりも大きい値に設定すれば
よい。予熱および始動時は放電ランプＬａの等価抵抗が
無限大であるから、固有振動周波数ｆ０は共振回路によ
ってのみ決定され、図２８の場合、ｆ０は次式で与えら
れる。

【００１１】

【数１】

【００１２】また、点灯時の固有振動周波数ｆ１は次式
で与えられ、放電ランプＬａの等価抵抗値が小さくなる
ので、ｆ１はｆ０よりも小さくなる。

【００１３】

【数２】

【００１４】しかし、始動モードで放電ランプＬａを放
電させることができなかった場合、点灯モードに切り替
えた時に動作点がＢ→Ｃ→Ｄ点へとは移行せず、Ｂ→Ｅ
点へと移行することになる。あるいは、放電ランプＬａ
が正常に放電を介した場合であっても、点灯中に放電ラ
ンプＬａが取り外された場合や、放電ランプＬａの寿命
末期にフィラメントに塗布されたエミッタが消耗し、放
電の維持が困難になった場合などには、放電ランプＬａ
の等価抵抗が再び大きくなるため動作点がＤ点からＥ点
へと移行することになる。この場合、共振電流の位相が
進相となるだけでなく、図に示すように、共振回路の出
力電圧が大きくなることによって、共振回路を構成する
チョークコイルＣＨや共振コンデンサＣ２に過大な電
圧、電流が印加されることになる。これらの動作につい
て、以下の具体例を用いて詳細に説明する。

【００１５】ここでは、放電ランプＬａとしてＨｆ蛍光
灯ＦＨＦ３２ＥＸ−Ｎ−Ｈ、１灯を点灯させる場合につ
いて考える。整流回路ＤＢの出力電圧は４１０Ｖの直流
電圧が供給され、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の導通時
間の比（Ｄｕｔｙ比）は５０％一定とする。チョークコ
イルＣＨのインダクタンスを１．５ｍＨ、カップリング
コンデンサＣ１の容量を０．４７μＦ、共振コンデンサ
Ｃ２の容量を５．６ｎＦとすると、出力電圧の周波数特
性は図３０のようになる。点灯時の特性より、発振周波
数ｆｔが約４５ｋＨｚの時、放電ランプＬａに、ＦＨＦ
３２ＥＸ−Ｎ−Ｈの高出力時（４，７３０ｌｍ）のラン
プ電圧１０６Ｖを供給できることがわかる。

【００１６】また、予熱時間を約１．０秒とすると、予
熱電流は約０．５５Ａ必要であり、低温時（例えば−１
０℃）の始動電圧は４５０Ｖ程度必要であるから、無負
荷時の周波数特性より予熱時および始動時の発振周波数
ｆｙ，ｆｓはそれぞれ約７５ｋＨｚ、約６５ｋＨｚとな
る。この場合、無負荷時の固有振動周波数ｆ０は約５５
ｋＨｚとなり、図３０に示す発振周波数の大小関係（ｆ
ｔ＜ｆ０＜ｆｓ＜ｆｔ）が成立することになる。

【００１７】この条件で点灯時に放電ランプＬａが寿命
末期等の異常状態になった場合、つまり、図３０の動作
点Ｅでの出力電圧を求めると、約５６０Ｖとなり、共振
電流の位相が進相になるだけでなく、始動時よりもさら
に高い電圧が放電ランプＬａや共振コンデンサＣ２に印
加されることになる。

【００１８】このため、図２８の回路に示すように共振
電流の位相を検出する位相検出回路５を設け、位相が進
相になった時にはインバータ回路の発振を停止させて各
素子のストレスを低減させる制御が必要となるのであ
る。

【００１９】さらに、放電ランプＬａが寿命末期状態と
なってインバータ回路の発振を停止させた後、放電ラン
プＬａが正常ランプに交換された場合には、放電ランプ
Ｌａを安定に点灯させるため、再度予熱モードからイン
バータ回路の発振を開始させる必要がある。このため、
図２８に示すように無負荷検出回路４を設け、放電ラン
プＬａが取り外された時にはタイマ回路６PAをリセット
し、再度放電ランプＬａが装着された時にタイマ回路６
PAを動作させる機能を設けている。

【００２０】なお、特開平８−１８０９９３号公報に
は、定電流高周波電源の出力電圧と出力電流又は定電流
高周波電源の出力部のスイッチング素子の両端電圧と電
流の位相を検出する位相検出回路を備え、負荷状態が変
化したときのインバータ回路のスイッチング素子を低減
し、信頼性を高めることができる放電灯点灯装置が記載
されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、通常、放電ラ
ンプが寿命末期にフィラメントのエミッタが消耗した場
合は、すぐに放電維持ができなくなるのではなく、ラン
プの等価抵抗が不安定な状態が継続されるため、共振電
流の位相も変動し、進相で動作したり、遅相で動作した
りする場合が多い。このため、寿命末期状態の判定が難
しく、検出に遅れ要素をもたせて所定時間以上進相が継
続される場合を寿命末期状態と判定している。

【００２２】よって、放電ランプの放電管が破損してフ
ィラメントだけが残っている時などには、インバータ回
路の発振が検出の遅れ要素の分だけ遅れて停止するた
め、この間に各素子に過大なストレスが印加されること
になる。

【００２３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、負荷が寿命末期や無負荷などの状態であって
も、共振電流の位相が進相となる時間を短くでき、各素
子のストレスを低減させることができる放電ランプ点灯
装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明は、スイッチング素子を含み、直
流電源からの直流電圧を前記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インバータ
回路と、チョークコイルおよびコンデンサを含み、前記
インバータ回路の出力に接続される共振回路と、放電ラ
ンプを含み、前記共振回路に接続される負荷回路と、前
記インバータ回路の発振周波数を制御する発振制御回路
と、前記放電ランプが前記共振回路に接続されているか
否かの検出をする無負荷検出回路と、前記共振回路に供
給される電流の位相の検出をする位相検出回路と、この
位相検出回路の動作開始時点からの時間の測定を行うタ
イマ回路とを備え、前記発振制御回路は、前記放電ラン
プ点灯後の前記位相検出回路による検出結果が進相であ
る場合、前記インバータ回路の発振周波数を前記共振回
路の固有振動周波数よりも大きくし、前記タイマ回路の
測定による所定の時間以内に前記無負荷検出回路が無負
荷状態を検出しなかったとき、前記インバータ回路の発
振周波数を前記放電ランプの点灯時の発振周波数に戻す
ことを特徴とする。

【００２５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記インバータ回路の発振
開始からの時間に応じて、予熱モードで、前記放電ラン
プのフィラメントが熱電子を放出するのに充分な予熱電
流をそのフィラメントに所定の時間供給し、その後の始
動モードで、前記放電ランプが放電するのに充分な始動
電圧をその放電ランプ所定の時間供給し、その後の点灯
モードで、前記放電ランプを所定の出力で点灯させるよ
うに、前記発振制御回路の発振周波数を切り替える機能
を前記タイマ回路に兼用したことを特徴とする。

【００２６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は、前記位
相検出回路の検出結果が進相である場合、前記予熱モー
ドに切り替えることを特徴とする。

【００２７】請求項４記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は、前記位
相検出回路の検出結果が進相である場合、前記始動モー
ドに切り替えることを特徴とする。

【００２８】請求項５記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路の出力に応
じて、前記予熱モードおよび始動モードでは前記無負荷
検出回路を動作状態に切り替え、前記点灯モードでは前
記位相検出回路を動作状態に切り替えることを特徴とす
る。

【００２９】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載の放電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回
路が無負荷状態を所定の時間以上継続して検出する場合
には、前記インバータ回路の発振を停止させることを特
徴とする。

【００３０】請求項７記載の発明は、請求項１または２
記載の放電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は
前記放電ランプを所定の出力で点灯させる点灯モードへ
の切替機能を有し、前記位相検出回路の検出結果が進相
であり、前記タイマ回路が前記点灯モードへの切替動作
を所定の回数以上繰り返した場合には、前記インバータ
回路の発振を停止させることを特徴とする。

【００３１】請求項８記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回路と前記
位相検出回路とをそれぞれ個別に備えることを特徴とす
る。

【００３２】請求項９記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回路と前記
位相検出回路とを一の回路で兼用することを特徴とす
る。

【００３３】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
放電ランプ点灯装置において、少なくとも前記発振制御
回路およびタイマ回路を一の集積回路で構成したことを
特徴とする。

【００３４】ここで、共振電流の位相が進相であること
を位相検出回路が検出したとき、インバータ回路の発振
周波数（の値）が無負荷時の固有共振周波数（の値）よ
りも大きくなって、予熱または始動モードに切り替わ
り、所定の時間以内に無負荷状態を検出せずに放電ラン
プが装着されていることを無負荷検出回路が判定したと
き、再度点灯モードに復帰するようになる。これによ
り、負荷が寿命末期や無負荷などの状態であっても、共
振電流の位相が進相となる時間を短くでき、各素子のス
トレスを低減させることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明に
係る第１実施形態の放電灯点灯装置の基本構成図、図２
は同放電灯点灯装置の動作説明図であり、これらの図を
参照しながら第１実施形態について説明する。

【００３６】第１実施形態の放電灯点灯装置は、図１に
示すように、寄生ダイオードを有するＦＥＴなどのスイ
ッチング素子（図示せず）を含み、直流電源ＤＣからの
直流電圧を上記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インバータ回路１と、チ
ョークコイルおよびコンデンサ（図示せず）を含み、イ
ンバータ回路１の出力に接続される共振回路２と、複数
の放電ランプＬａを含み、共振回路２に接続される負荷
回路３と、放電ランプＬａが共振回路２に接続されてい
るか否かの検出をする無負荷検出回路４と、共振回路２
に供給される電流の位相の検出をする位相検出回路５
と、この位相検出回路５の動作開始時点からの時間の測
定を行うタイマ回路６とを備えているとともに、発振制
御回路７を備えている。

【００３７】この発振制御回路７は、インバータ回路１
の発振周波数を制御するものであり、例えば、放電ラン
プＬａ点灯後の位相検出回路５による検出結果が進相で
ある場合、インバータ回路１の発振周波数を共振回路２
の固有振動周波数よりも大きくし、タイマ回路６の測定
による所定の時間以内に無負荷検出回路４が無負荷状態
を検出しなかったとき、インバータ回路１の発振周波数
を放電ランプＬａの点灯時の発振周波数に戻す制御を行
う。

【００３８】より具体的には、無負荷検出回路４は、共
振回路２と負荷回路３との間に設けられ、放電ランプＬ
ａが共振回路２に接続されている検出結果が得られた場
合には、出力をＬｏｗレベルに切り替え、放電ランプＬ
ａが共振回路２に接続されていない状態（無負荷状態）
の検出結果が得られた場合には、出力をＨｉｇｈレベル
に切り替えるように構成される。

【００３９】位相検出回路５は、インバータ回路１と共
振回路２との間に設けられ、検出結果が進相であれば出
力をＨｉｇｈに切り替え、そうでなければ出力をＬｏｗ
レベルに切り替えるように構成される。

【００４０】タイマ回路６は、無負荷検出回路４および
位相検出回路５の出力を監視し、位相検出回路５の出力
がＨｉｇｈレベルに切り替わると、計時を開始するとと
もに出力をＨｉｇｈレベルに切り替える一方、出力がＨ
ｉｇｈレベルである場合、無負荷検出回路４の出力がＨ
ｉｇｈレベルに切り替われば、出力をＬｏｗレベルに切
り替え、そうでなければ、所定の時間経過後に出力をＬ
ｏｗレベルに切り替えるように構成される。

【００４１】そして、発振制御回路７は、無負荷検出回
路４およびタイマ回路５の出力を監視し、発振周波数を
点灯時の発振周波数（ｆｔ）に設定している場合、タイ
マ回路６の出力がＨｉｇｈレベルに切り替われば、発振
周波数を点灯時の発振周波数よりも大きい発振周波数
（ｆｋ）に切り替える一方、タイマ回路６の出力がＬｏ
ｗレベルに切り替われば、無負荷検出回路４の出力レベ
ルがＨｉｇｈレベルであるとき、発振周波数を保持し、
無負荷検出回路４の出力レベルがＨｉｇｈレベルでない
とき、発振周波数を点灯時の発振周波数に戻すように構
成される。

【００４２】このような構成の放電灯点灯装置では、放
電ランプＬａの点灯時、図２に示すように、インバータ
回路１は点灯時の発振周波数ｆｔで動作する。この後、
位相検出回路５による検出結果（図２では「位相検
出」）が進相になると（ｔ１）、タイマ回路６の出力
（図では「タイマ出力」）がＨｉｇｈレベルに切り替わ
る。これにより、インバータ回路１の発振周波数ｆｔが
これよりも大きい発振周波数ｆｋに切り替わる。

【００４３】この後、所定の時間ＴＭ１が経過すると
（ｔ２）、タイマ回路６の出力がＬｏｗレベルに切り替
わる。このとき、無負荷検出回路４の出力（図では「無
負荷検出」）がＨｉｇｈレベルでないので、インバータ
回路１の発振周波数ｆｋが点灯時の発振周波数ｆｔに戻
る。

【００４４】この後、位相検出回路５による検出結果が
進相になると（ｔ３）、タイマ回路６の出力がＨｉｇｈ
レベルに切り替わる。これにより、インバータ回路１の
発振周波数ｆｔがこれよりも大きい発振周波数ｆｋに切
り替わる。

【００４５】この後、所定の時間ＴＭ１の経過前に無負
荷検出回路４の出力がＨｉｇｈレベルに切り替わると
（ｔ４）、タイマ回路６の出力がＬｏｗレベルに切り替
わり、タイマ回路６がリセットされ、インバータ回路１
の発振周波数が発振周波数ｆｋに固定される。

【００４６】このとき、発振周波数ｆｋを共振回路２の
固有振動周波数ｆ０よりも大きな値に設定すれば、点灯
時に共振電流の位相が進相になってもすぐに位相を遅相
に戻すことができ、インバータ回路１および共振回路２
の各素子に加わるストレスを低減することができる。

【００４７】また、所定の時間ＴＭ１が経過すれば、発
振周波数ｆｔの点灯モードに移行するため、共振回路２
の電流の位相が遅相に戻れば、放電ランプＬａを正常に
点灯させることができる。

【００４８】なお、第１実施形態では、無負荷検出回路
４が動作したときの発振周波数を進相検出時と同じ周波
数としているが、無負荷時の各素子のストレスが許容範
囲以下であれば、ｆ０と一致させる必要はなく、インバ
ータ回路１の発振を停止させるようにしてもよい。

【００４９】（第２実施形態）図３は本発明に係る第２
実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図、図４は同タイマ回路の動作説明図であり、これらの
図を参照しながら第２実施形態について説明する。

【００５０】第２実施形態の放電灯点灯装置は、インバ
ータ回路１と、共振回路２と、負荷回路３と、無負荷検
出回路４と、位相検出回路５と、発振制御回路７とを第
１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との
相違点として、図３に示すように、予熱タイマ６１、始
動タイマ６２、検出タイマ６３、ＮＯＴ回路６００〜６
０２およびＯＲ回路６０３により構成されるタイマ回路
６Ａと、この出力を利用してインバータ回路１の発振周
波数を制御する図示しない発振制御回路とを備えてい
る。

【００５１】図３では、予熱タイマ６１は、ＮＯＴ回路
６００を介してＳｔａｒｔ端子に無負荷検出回路４の出
力を入力するとともに、Ｒｅｓｅｔ端子に無負荷検出回
路４の出力を直接入力し、予熱信号を出力信号として出
力するようになっている。

【００５２】始動タイマ６２は、ＮＯＴ回路６０１を介
してＳｔａｒｔ端子に予熱タイマ６１の出力を入力する
とともに、Ｒｅｓｅｔ端子に無負荷検出回路４の出力を
直接入力し、始動信号を出力信号として出力するように
なっている。

【００５３】検出タイマ６３は、検出信号を出力信号と
して出力するようになっており、Ｓｔａｒｔ端子に位相
検出回路５の出力を直接入力するとともに、ＯＲ回路６
０３とこのＯＲ回路６０３およびこの入力に接続された
ＮＯＴ回路６０２とを介して、それぞれ無負荷検出回路
４の出力と検出信号とをＲｅｓｅｔ端子に入力する。

【００５４】つまり、第２実施形態では、タイマ回路６
Ａに、ランプ始動時の予熱時間と始動時間を設定する機
能を具備する構成になっているのである。その機能につ
いて説明すると、放電ランプを始動させる際には、放電
ランプが正常に接続されていることを確認する。

【００５５】そして、図３，図４に示すように、放電ラ
ンプが接続されていれば、無負荷検出回路４の出力がＬ
ｏｗレベルになり、予熱タイマ６１が起動する。予熱タ
イマ６１の出力は、起動時点から所定の時間をカウント
するまで、Ｈｉｇｈ信号を出力する（図４の「予熱信
号」）。

【００５６】この後、予熱タイマ６１がカウントアップ
すると、始動タイマ６２が起動し、起動時点から所定の
時間をカウントするまで、Ｈｉｇｈ信号を出力する（図
４の「始動信号」）。

【００５７】ここで、第２実施形態の発振制御回路は、
予熱タイマ６１および予熱タイマ６１の出力に応じてイ
ンバータ回路１の発振周波数を切り替えるように構成さ
れ、図４の例では、予熱時には発振周波数ｆｙに、始動
時には発振周波数ｆｓに、そして点灯時には発振周波数
ｆｔに切り替えるようになっている。

【００５８】位相検出回路５の検出結果が進相になる
と、検出タイマ６３が起動し、起動時点から所定の時間
をカウントし、この所定の時間が経過するか、あるいは
無負荷検出回路４で無負荷状態が検出されるまで、Ｈｉ
ｇｈ信号を出力する（図４の「検出信号」）。このと
き、発振制御回路は、第１実施形態と同様に、インバー
タ回路１の発振周波数を所定の時間ｆｋに設定し、検出
タイマ６３がカウントアップすれば、発振周波数ｆｔに
戻し、所定の時間の経過前に検出タイマ６３の出力がＬ
ｏｗになると、検出タイマ６３の計時が停止し、インバ
ータ回路１の発振周波数がｆｋに固定される。

【００５９】この後、無負荷検出が解除されると、予熱
タイマ６１が再度スタートし、予熱→始動→点灯モード
ヘと移行し、放電ランプが点灯に至る。

【００６０】第２実施形態によれば、放電ランプの交換
時においても放電ランプを予熱から安定に点灯させるこ
とができ、さらに、共振電流の位相が進相になっても装
置の各素子に加わるストレスを低減することができる。

【００６１】なお、無負荷検出時の発振周波数は各素子
のストレスが許容できるレベルであれば発振周波数はｆ
ｋでなくてもよい。

【００６２】（第３実施形態）図５は本発明に係る第３
実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図、図６は同タイマ回路の動作説明図であり、これらの
図を参照しながら第３実施形態について説明する。

【００６３】第３実施形態の放電灯点灯装置は、第２実
施形態との相違点として、このタイマ回路６Ａに代え
て、図５に示すように、ＯＲ回路６０４をさらに備えて
構成されるタイマ回路６Ｂを備えている。

【００６４】第２実施形態では、予熱、始動、検出の各
タイマの出力に応じてそれぞれ発振周波数を設定する構
成になっていたが、第３実施形態では、図６に示すよう
に、位相検出動作時（位相検出回路５の検出結果が進相
である時）の発振周波数を始動時と同じ発振周波数ｆｓ
としたことを特徴とする。

【００６５】この構成では、始動タイマ６２または検出
タイマ６３のどちらか一方の出力がＨｉｇｈレベルにな
ったとき、インバータ回路１の発振周波数がｆｓに設定
されることになる。

【００６６】第３実施形態によれば、第２実施形態と同
様の効果が得られるほか、発振制御回路で切替設定され
る周波数の種類が少なくなるので、発振制御回路の構成
が簡単となる。

【００６７】なお、無負荷検出時の発振周波数は各素子
のストレスが許容できるレベルであれば発振周波数はｆ
ｓでなくてもよい。

【００６８】（第４実施形態）図７は本発明に係る第４
実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図、図８は同タイマ回路の動作説明図であり、これらの
図を参照しながら第４実施形態について説明する。

【００６９】第４実施形態の放電灯点灯装置は、第２実
施形態との相違点として、このタイマ回路６Ａに代え
て、図７に示すように、ＯＲ回路６０５をさらに備えて
構成されるタイマ回路６Ｃを備えている。この第４実施
形態では、図８に示すように、位相検出動作時の発振周
波数を予熱時と同じ発振周波数ｆｙとしたことを特徴と
する。

【００７０】この構成では、予熱タイマ６１または検出
タイマ６３のどちらか一方の出力がＨｉｇｈレベルにな
ったとき、インバータ回路１の発振周波数がｆｙに設定
されることになる。

【００７１】第４実施形態によれば、第２実施形態と同
様の効果が得られるほか、発振制御回路で切替設定され
る周波数の種類が少なくなるので、発振制御回路の構成
が簡単となる。

【００７２】なお、無負荷検出時の発振周波数は各素子
のストレスが許容できるレベルであれば発振周波数はｆ
ｙでなくてもよい。

【００７３】（第５実施形態）図９は本発明に係る第５
実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図、図１０は同タイマ回路の動作説明図であり、これら
の図を参照しながら第５実施形態について説明する。

【００７４】第５実施形態の放電灯点灯装置は、第２実
施形態との相違点として、このタイマ回路６Ａに代え
て、図９に示すように、ＯＲ回路６０６をさらに備え、
このＯＲ回路６０６の出力を入力するＮＯＴ回路６０１
Ａを図３のＮＯＴ回路３に代えて備えて構成されるタイ
マ回路６Ｄを備えている。

【００７５】第５実施形態では、図１０に示すように、
第４実施形態の動作において、位相検出動作から点灯時
の発振周波数に復帰させる際に、一度始動時の発振周波
数ｆｓに切り替わって始動モードに移行してから、点灯
時の発振周波数ｆｔに切り替わって点灯モードに移行す
るようにしている。

【００７６】これは、予熱時の発振周波数が高すぎる場
合、位相検出動作時に放電ランプが立ち消えしてしまう
可能性があり、点灯モードへの復帰時に周波数を切り替
えても放電ランプが点灯しない恐れがあるためである。

【００７７】したがって、第５実施形態によれば、始動
モードで放電ランプを確実に点灯させてから点灯モード
に復帰できるので、放電ランプの立ち消えを防止するこ
とができる。

【００７８】（第６実施形態）図１１は本発明に係る第
６実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図であり、この図を参照しながら第６実施形態について
説明する。

【００７９】第６実施形態の放電灯点灯装置は、第２実
施形態との相違点として、このタイマ回路６Ａに代え
て、図１１に示すように、アンド回路６０７〜６０９お
よびＯＲ回路６１０をさらに備えて構成されるタイマ回
路６Ｅを備えている。

【００８０】第６実施形態では、タイマの出力に応じて
無負荷検出回路４と位相検出回路５とを切り替えること
を特徴としている。先述のように予熱時および始動時の
電流位相は常に進相で動作しているため、位相検出回路
５が動作することはない。また、点灯時に無負荷状態と
なっても、位相検出回路５で異常を確実に検出できるた
め、点灯モードでは無負荷検出回路４が動作していなく
てもよい。要するに、予熱時および始動時には、無負荷
検出回路４のみが動作していればよく、点灯時には位相
検出回路５のみが動作していればよい。このため、第６
実施形態では、タイマの出力と無負荷検出回路４および
位相検出回路５の各出力とを組み合わせて、予熱／始動
時には、無負荷検出回路４の出力信号のみを有効とし、
点灯時には位相検出回路５のみを有効としている。

【００８１】第６実施形態によれば、外来ノイズ等によ
って予熱／始動時に位相検出回路５が誤動作したり、点
灯時に無負荷検出回路４が誤動作しないようにすること
ができるから、安定な検出動作が実現可能である。

【００８２】（第７実施形態）図１２，図１３は本発明
に係る第７実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回
路の動作説明図であり、これらの図を参照しながら第７
実施形態について説明する。

【００８３】第７実施形態の放電灯点灯装置は、無負荷
検出時にインバータ回路１の発振を停止させる以外は上
記各実施形態と同様に構成される（図１２，図１３）。

【００８４】無負荷検出時にインバータ回路１が発振し
ていると、各素子への電流、電圧が過大になる恐れがあ
るが、第６実施形態によれば、無負荷検出時にインバー
タ回路１の発振が停止するので、各素子にそのような過
大なストレスが加わるのを防止することができる。

【００８５】ところで、図１２は、位相検出時の発振周
波数が始動時と同じ発振周波数となる実施形態に、第６
実施形態の特徴点を付加した場合の動作を示している。
他方、図１３は、位相検出時の発振周波数が予熱時と同
じ発振周波数となる実施形態に、第６実施形態の特徴点
を付加した場合の動作を示している。

【００８６】なお、図１３では、位相検出時に点灯モー
ドに切り替える際に、予熱時の発振周波数ｆｙから点灯
時の発振周波数ｆｔに切り替わっているが、第５実施形
態と同様に、一度始動モードを介して点灯モードに復帰
させるようにしてもよい。

【００８７】（第８実施形態）図１４は本発明に係る第
８実施形態の放電灯点灯装置におけるタイマ回路の構成
図、図１５は同タイマ回路の動作フローチャートであ
り、これらの図を参照しながら第８実施形態について説
明する。

【００８８】第８実施形態の放電灯点灯装置は、第３実
施形態との相違点として、このタイマ回路６Ｂに代え
て、図１４に示すように、カウンタ６４をさらに備えて
構成されるタイマ回路６Ｆを備えている。

【００８９】第６実施形態では、位相検出回路５が動作
した後、無負荷検出回路４が動作しなければ、点灯モー
ドに復帰して位相検出回路５が再度動作することが考え
られる。この場合、無負荷検出回路４が動作するまでモ
ードの変化が繰り返されることになるので、装置の各素
子への電流、電圧が過大になるだけでなく、放電ランプ
がちらついているように見えることになりうる。

【００９０】よって、第８実施形態では、位相検出回路
５が動作してモードの変化が起こった回数をカウント
し、所定の回数以上になればインバータ回路１の発振を
停止させるように、タイマ回路６Ｆにカウンタ６４を設
けてある。

【００９１】この構成では、図１５に示すように、位相
検出回路５からＨｉｇｈ信号が出力されるごとにカウン
タ６４をカウントアップし、所定の回数に達した場合
（「所定の回数以下」で「ＮＯ」）、カウンタ６４から
発振停止信号を出力させ、発振制御回路７の動作を停止
するようにし、無負荷検出回路４が動作したときには上
記の実施形態と同様に、カウンタ６４をリセットして、
インバータ１の発振を停止させるようにしている。これ
により、装置の各素子に過大なストレスが加わるのを防
止し、放電ランプがちらついて見える不具合を防止する
ことができる。

【００９２】（第９実施形態）図１６は本発明に係る第
９実施形態の放電灯点灯装置の基本構成図、図１７は同
放電灯点灯装置の具体構成図、図１８は同放電灯点灯装
置の動作説明図であり、これらの図を参照しながら第９
実施形態について説明する。

【００９３】第９実施形態の放電灯点灯装置は、図１６
に示すように、無負荷検出回路４および位相検出回路５
に代えて、これらを一体に構成してなる位相・無負荷検
出回路５Ａを備える以外は上記各実施形態の放電灯点灯
装置のうち無負荷検出回路４および位相検出回路５を兼
用できるものと同様に構成される。この場合、タイマ回
路の構成をより簡単にできる。

【００９４】この構成では、例えば第６実施形態のよう
に、無負荷検出回路４および位相検出回路５の切替機能
が必要なく、装置の部品点数を削減できるというメリッ
トがある。

【００９５】図１７の具体構成例では、位相・無負荷検
出回路５Ａは、抵抗Ｒ５、比較器５１、フリップフロッ
プ（図ではＤＦＦ）５２および無負荷タイマ５３により
構成されている。比較器５１は、非反転入力端子に抵抗
Ｒ５の電圧を入力し、非反転入力端子に基準電圧Ｖref1
を入力している。フリップフロップ５２は、Ｄ端子に比
較器５１の出力を入力し、ＣＬＫ端子に後述の発振回路
７１からの同期信号を入力している。無負荷タイマ５３
は、フリップフロップ５２のＱ端子およびこの反転端子
からの出力をそれぞれＳｔａｒｔ端子およびＲｅｓｅｔ
端子に入力している。そして、タイマ回路６は、フリッ
プフロップ５２および無負荷タイマ５３の各Ｑ端子出力
を入力している。

【００９６】また、直流電源ＤＣは、商用電源ＡＣおよ
び整流回路ＤＢにより構成され、インバータ回路１は、
スイッチング素子（同図ではＦＥＴ）Ｑ１，Ｑ２および
コンデンサＣ１，Ｃ１０により構成され、共振回路２は
チョークコイルＣＨおよびコンデンサＣ２により構成さ
れ、負荷回路３は、放電灯Ｌａにより構成され、そして
発信制御回路７は、発振回路７１および駆動回路７２に
より構成されている。

【００９７】この具体構成例では、図１８に示すよう
に、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ２のターン
オフ時の電流を、素子に直列に接続した抵抗Ｒ５で電圧
Ｖ_R5に変換し、比較器５１において、電圧Ｖ_R5が基準電
圧Ｖref1より大きければ、遅相、小さければ進相と判定
される。なお、無負荷時にはターンオン時にパルス電流
が流れるだけであるので、同じ検出回路で無負荷状態を
検出できる。

【００９８】（第１０実施形態）図１９は本発明に係る
第１０実施形態の放電灯点灯装置における位相検出手段
の一部回路構成図、図２０は同位相検出手段の動作説明
図であり、これらの図を参照しながら第１０実施形態に
ついて説明する。

【００９９】第１０実施形態の放電灯点灯装置は、第９
実施形態との相違点として、この位相・無負荷検出回路
５Ａに代えて、図１９に示すように、進相カウンタ５４
およびフリップフロップ（図ではＲＳＦＦ）５５をさら
に備えて構成される位相・無負荷検出回路５Ｂを備えて
いる。

【０１００】第９実施形態では、一度進相が検出される
とすぐに発振周波数が切り替えられるが、第１０実施形
態では、進相カウンタ５４およびフリップフロップ５５
を追加することにより、スイッチング素子の進相電流波
形が所定の回数以上継続する場合に発振周波数を切り替
えるようにした。フリップフロップ５５は、図２０に示
すように、フリップフロップ５２のＱ端子出力がＨｉｇ
ｈレベルになっても、出力をＬｏｗレベルに保持してお
り、進相カウンタ５４のＱ端子出力がＨｉｇｈレベルに
なった時点で出力をＨｉｇｈレベルに切り替え、フリッ
プフロップ５２のＱ端子出力がＬｏｗレベルになった時
点で出力をＬｏｗレベルに切り替えている。

【０１０１】第９実施形態によれば、外来ノイズ等によ
る位相検出の誤動作を防止することができ、より確実な
検出動作が可能となる。

【０１０２】（第１１実施形態）図２１は本発明に係る
第１１実施形態の放電灯点灯装置における位相検出手段
の動作説明図であり、この図を参照しながら第１１実施
形態について説明する。

【０１０３】第１１実施形態の放電灯点灯装置は、第
９，第１０実施形態との相違点として、図２１に示すよ
うに、スイッチング素子Ｑ２に流れる電流の位相ではな
く、スイッチング素子Ｑ２に流れる電流のピーク値を検
出するように構成される。この構成でも、放電ランプの
安定点灯および各素子へのストレス低減が可能になる。

【０１０４】（第１２実施形態）図２２は本発明に係る
第１２実施形態の放電灯点灯装置の基本構成図、図２３
は同放電灯点灯装置の周波数特性図であり、これらの図
を参照しながら第１２実施形態について説明する。

【０１０５】第１２実施形態の放電灯点灯装置は、第９
実施形態との相違点として、図２２に示すように、ラン
プ電圧検出回路４Ａおよびフィードバック回路８をさら
に備えて構成されている。

【０１０６】ランプ電圧検出回路４Ａは、ランプ電圧を
検出するものであり、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２および比較器
４１により構成されている。比較器４１は、抵抗Ｒ４
１，Ｒ４２により分圧された電圧を反転入力端子に入力
し、基準電圧Ｖref2を非反転入力端子に入力している。

【０１０７】フィードバック回路８は、カレントトラン
スＣＴと抵抗Ｒ８１〜Ｒ８４、ダイオードＤ８、コンデ
ンサＣ８およびオペアンプ８１により構成されている。
オペアンプ８１は、非反転入力端子に調光信号を入力し
ている。

【０１０８】ここで、放電ランプＬａの光出力を可変と
した調光用の放電灯点灯装置の場合、点灯時であっても
発振周波数を予熱／始動時の固有振動周波数ｆ０よりも
大きな発振周波数で動作させることがある。この原理に
ついて図２３を用いて説明すると、放電ランプを調光さ
せる場合、インバータ回路の発振周波数を大きくするこ
とにより共振回路のインピーダンスを大きくして放電ラ
ンプに供給される電力を制御する方式がよく用いられ
る。放電ランプは調光すると等価抵抗が大きくなるた
め、二次電圧の周波数特性は図の（ｃ）のカーブとな
り、動作点はＤ点からＥ点へと移行する。発振周波数を
大きくするほどより深く調光できる。

【０１０９】しかし、調光時の発振周波数ｆｔ，ｄｉｍ
がｆ０よりも大きくなると、例えば放電ランプを取り外
した時であっても異常時であっても、動作点は図２３の
Ｆ点になり、共振回路の電流は遅相で動作するため、位
相検出回路ではその異常状態を検出することができな
い。

【０１１０】このため、上記異常状態を検出するべく、
例えば図２４に示すように放電ランプの二次電圧をラン
プ電圧検出回路４Ａで検出し、所定の電圧以上になれ
ば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２によりなるインバータ
回路の発振を停止させる手段が従来から用いられてい
る。なお、図２４中のＰＢは、予熱／始動タイマ回路で
ある。

【０１１１】しかし、図２３に示すように調光が深く
（発振周波数が大きく）なるほど、調光点灯時の動作点
Ｅと異常時の動作点Ｆとの電圧差が小さくなり、異常状
態の検出が難しくなるという課題がある。

【０１１２】この課題を解決するため、第１２実施形態
では、図２２に示すように、放電ランプＬａに流れる電
流の検出をし、この検出結果に応じて発振制御回路７か
ら出力される発振周波数をフィードバック制御するフィ
ードバック回路８と、放電ランプの二次電圧を検出する
ランプ電圧検出回路４Ａとを組み合わせることによっ
て、調光時においても放電ランプの異常状態を検出する
ようにしている。

【０１１３】フィードバック回路８において、放電ラン
プＬａに流れる電流はカレントトランスＣＴで検出され
る。その電流の検出結果は、カレントトランスＣＴの二
次側から引き出されて、抵抗Ｒ８１，８２、ダイオード
Ｄ８およびコンデンサＣ８により直流電圧に整流平滑さ
れる。したがって、整流平滑された直流電圧は、ランプ
電流が大きくなるにつれて上昇する。整流平滑された直
流電圧は、抵抗Ｒ８３を介して、抵抗Ｒ８４が出力およ
び反転入力端子間に接続されたオペアンプ８１の反転入
力端子に入力する。オペアンプ８１は、反転入力端子と
非反転入力端子との電圧が等しくなるように出力電圧を
制御する。

【０１１４】この構成の場合、調光する際、調光信号の
電圧を小さくし、オペアンプ８１の出力電圧がそれに応
じて下がると、発振周波数を大きくするように発振制御
回路７を構成すれば、調光信号に応じてランプ電流をフ
ィードバック制御することができる。

【０１１５】他方、ランプ電圧検出回路４Ａにおいて、
放電ランプＬａと並列に接続された抵抗Ｒ４１，４２に
より放電ランプＬａの電圧が分圧され、比較器４１にお
いて基準電圧Ｖref2と比較される。分圧されたランプ電
圧値が基準電圧Ｖref2の値よりも大きくなると、発振制
御回路７は、インバータ回路１の発振を停止させるよう
に構成される。

【０１１６】このような構成により、調光時に放電ラン
プを取り外した時にはランプ電流が流れにくくなるの
で、フィードバック制御により発振周波数が小さくな
り、ランプ電圧は図２３に示すように、（ａ）のカーブ
に沿って大きくなる。よって、調光点灯時のランプ電圧
と調光時のランプ電圧との差を大きくすることができる
ので、調光時においても放電ランプの異常状態を容易に
検出することができる。

【０１１７】このように、調光用の放電灯点灯装置にお
いては、ランプ電流を検出しフィードバック制御するフ
ィードバック回路と、ランプ電圧を検出して異常状態を
検出するランプ電圧検出回路とを組み合わせることによ
り、調光時に放電ランプが異常状態となっても装置を保
護することができる。

【０１１８】（第１３実施形態）図２５は本発明に係る
第１３実施形態の放電灯点灯装置の回路構成図であり、
この図を参照しながら第１３実施形態について説明す
る。

【０１１９】第１３実施形態の放電灯点灯装置は、第１
２実施形態との相違点として、このフィードバック回路
８に代えて、フィードバック回路８Ａを備えている。こ
のフィードバック回路８Ａは、コンデンサＣ８と抵抗Ｒ
８３との間に介設されてランプ電流の検出結果を入力す
るとともに、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２からランプ電圧の検出
結果を入力して、ランプ電力を演算するランプ電力演算
回路８２をさらに備えている。ランプ電力演算回路８２
で得られたランプ電力の検出結果は、抵抗Ｒ８３を介し
てオペアンプ８１の反転入力端子に入力される。

【０１２０】第１２実施形態では、ランプ電流を検出し
てフィードバック制御しているが、図２５に示すよう
に、ランプ電力演算回路８２で得られたランプ電力をフ
ィードバック制御する第１３実施形態の構成によれば、
調光時に放電ランプが異常状態となっても、ランプ電力
が低下することによって発振周波数が小さくなり、ラン
プ電圧が上昇するので、第１２実施形態と同様の効果を
得ることができる。

【０１２１】（第１４実施形態）図２６は本発明に係る
第１４実施形態の放電灯点灯装置の回路構成図であり、
この図を参照しながら第１４実施形態について説明す
る。

【０１２２】第１４実施形態の放電灯点灯装置は、第１
２実施形態との相違点として、このフィードバック回路
８に代えて、フィードバック回路８Ｂを備えている。フ
ィードバック回路８Ｂは、抵抗Ｒ５と並列に接続される
抵抗Ｒ８１，Ｒ８２と、抵抗Ｒ８３と、この抵抗Ｒ８３
を介して抵抗Ｒ８１，Ｒ８２により分圧された電圧を反
転入力端子に入力し、調光信号を非反転入力端子に入力
するオペアンプ８１と、この出力および反転入力端子間
に並列に接続された抵抗Ｒ８４およびコンデンサＣ８１
とにより構成されている。オペアンプ８１は、抵抗Ｒ８
４およびコンデンサＣ８１により積分回路を構成する。

【０１２３】この回路構成によれば、調光信号に応じて
スイッチング電流の平均値が一定となるようにフィード
バック制御される。整流回路ＤＢから出力される電圧が
一定であれば、インバータ回路１に供給される電力も一
定となるため、インバータ回路１の入力電力を調光信号
に応じて一定に制御することができる。放電ランプの異
常時にはスイッチング素子に流れる電流も小さくなるた
め、発振周波数を小さくするようにフィードバックする
ので、第１３実施形態と同様の効果を得ることができ、
第９実施形態で示した共用が可能になり、部品点数を削
減できるという効果がある。

【０１２４】（第１５実施形態）図２７は本発明に係る
第１５実施形態の放電灯点灯装置の回路構成図であり、
この図を参照しながら第１５実施形態について説明す
る。

【０１２５】第１５実施形態の放電灯点灯装置は、第１
４実施形態との相違点として、ランプ電圧検出回路４Ａ
の一部である比較器４１と、位相・無負荷検出回路５Ａ
の一部である比較器５１、フリップフロップ５２および
無負荷タイマ５３と、フィードバック回路８Ｂの一部で
ある比較器８１と、タイマ回路６と、発振制御回路７と
を集積回路９で構成している。

【０１２６】このように集積回路９で構成したことによ
り、部品点数を大幅に削減できるというメリットがあ
る。

【０１２７】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明は、スイッチング素子を含み、直流電源か
らの直流電圧を前記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インバータ回路と、
チョークコイルおよびコンデンサを含み、前記インバー
タ回路の出力に接続される共振回路と、放電ランプを含
み、前記共振回路に接続される負荷回路と、前記インバ
ータ回路の発振周波数を制御する発振制御回路と、前記
放電ランプが前記共振回路に接続されているか否かの検
出をする無負荷検出回路と、前記共振回路に供給される
電流の位相の検出をする位相検出回路と、この位相検出
回路の動作開始時点からの時間の測定を行うタイマ回路
とを備え、前記発振制御回路は、前記放電ランプ点灯後
の前記位相検出回路による検出結果が進相である場合、
前記インバータ回路の発振周波数を前記共振回路の固有
振動周波数よりも大きくし、前記タイマ回路の測定によ
る所定の時間以内に前記無負荷検出回路が無負荷状態を
検出しなかったとき、前記インバータ回路の発振周波数
を前記放電ランプの点灯時の発振周波数に戻すので、共
振電流の位相が進相であることを位相検出回路が検出し
たとき、インバータ回路の発振周波数（の値）が無負荷
時の固有共振周波数（の値）よりも大きくなって、予熱
または始動モードに切り替わり、所定の時間以内に無負
荷状態を検出せずに放電ランプが装着されていることを
無負荷検出回路が判定したとき、再度点灯モードに復帰
するから、負荷が寿命末期や無負荷などの状態であって
も、共振電流の位相が進相となる時間を短くでき、各素
子のストレスを低減させることができる。

【０１２８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記インバータ回路の発振
開始からの時間に応じて、予熱モードで、前記放電ラン
プのフィラメントが熱電子を放出するのに充分な予熱電
流をそのフィラメントに所定の時間供給し、その後の始
動モードで、前記放電ランプが放電するのに充分な始動
電圧をその放電ランプ所定の時間供給し、その後の点灯
モードで、前記放電ランプを所定の出力で点灯させるよ
うに、前記発振制御回路の発振周波数を切り替える機能
を前記タイマ回路に兼用したので、発振制御回路の構成
が簡単になる。

【０１２９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は、前記位
相検出回路の検出結果が進相である場合、前記予熱モー
ドに切り替えるので、各素子のストレスを低減させるこ
とができる。

【０１３０】請求項４記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は、前記位
相検出回路の検出結果が進相である場合、前記始動モー
ドに切り替えるので、各素子のストレスを低減させるこ
とができる。

【０１３１】請求項５記載の発明は、請求項２記載の放
電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路の出力に応
じて、前記予熱モードおよび始動モードでは前記無負荷
検出回路を動作状態に切り替え、前記点灯モードでは前
記位相検出回路を動作状態に切り替えるので、検出の誤
動作を防止することができる。

【０１３２】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載の放電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回
路が無負荷状態を所定の時間以上継続して検出する場合
には、前記インバータ回路の発振を停止させるので、各
素子のストレスを低減させることができる。

【０１３３】請求項７記載の発明は、請求項１または２
記載の放電ランプ点灯装置において、前記タイマ回路は
前記放電ランプを所定の出力で点灯させる点灯モードへ
の切替機能を有し、前記位相検出回路の検出結果が進相
であり、前記タイマ回路が前記点灯モードへの切替動作
を所定の回数以上繰り返した場合には、前記インバータ
回路の発振を停止させるので、各素子に過大なストレス
が加わるのを防止し、放電ランプがちらついて見える不
具合を防止することができる。

【０１３４】請求項８記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回路と前記
位相検出回路とをそれぞれ個別に備えるのであり、この
構成でも、負荷が寿命末期や無負荷などの状態であって
も、共振電流の位相が進相となる時間を短くでき、各素
子のストレスを低減させることができる。

【０１３５】請求項９記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプ点灯装置において、前記無負荷検出回路と前記
位相検出回路とを一の回路で兼用するので、構成が簡単
になる。

【０１３６】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
放電ランプ点灯装置において、少なくとも前記発振制御
回路およびタイマ回路を一の集積回路で構成したので、
部品点数を大幅に削減することができ、構成が簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置の
基本構成図である。

【図２】同放電灯点灯装置の動作説明図である。

【図３】本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置に
おけるタイマ回路の構成図である。

【図４】同タイマ回路の動作説明図である。

【図５】本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置に
おけるタイマ回路の構成図である。

【図６】同タイマ回路の動作説明図である。

【図７】本発明に係る第４実施形態の放電灯点灯装置に
おけるタイマ回路の構成図である。

【図８】同タイマ回路の動作説明図である。

【図９】本発明に係る第５実施形態の放電灯点灯装置に
おけるタイマ回路の構成図である。

【図１０】同タイマ回路の動作説明図である。

【図１１】本発明に係る第６実施形態の放電灯点灯装置
におけるタイマ回路の構成図である。

【図１２】本発明に係る第７実施形態の放電灯点灯装置
におけるタイマ回路の動作説明図である。

【図１３】本発明に係る第７実施形態の放電灯点灯装置
におけるタイマ回路の動作説明図である。

【図１４】本発明に係る第８実施形態の放電灯点灯装置
におけるタイマ回路の構成図である。

【図１５】同タイマ回路の動作フローチャートである。

【図１６】本発明に係る第９実施形態の放電灯点灯装置
の基本構成図である。

【図１７】同放電灯点灯装置の具体構成図である。

【図１８】同放電灯点灯装置の動作説明図である。

【図１９】本発明に係る第１０実施形態の放電灯点灯装
置における位相検出手段の一部回路構成図である。

【図２０】同位相検出手段の動作説明図である。

【図２１】本発明に係る第１１実施形態の放電灯点灯装
置における位相検出手段の動作説明図である。

【図２２】本発明に係る第１２実施形態の放電灯点灯装
置の基本構成図である。

【図２３】同放電灯点灯装置の周波数特性図である。

【図２４】ランプ電圧検出回路等を備えた従来の放電灯
点灯装置の構成図である。

【図２５】本発明に係る第１３実施形態の放電灯点灯装
置の回路構成図である。

【図２６】本発明に係る第１４実施形態の放電灯点灯装
置の回路構成図である。

【図２７】本発明に係る第１５実施形態の放電灯点灯装
置の回路構成図である。

【図２８】放電ランプを高周波で点灯させる従来の放電
灯点灯装置の構成例を示す図である。

【図２９】同放電灯点灯装置の周波数特性図である。

【図３０】同放電灯点灯装置における課題の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ インバータ回路 ２ 共振回路 ３ 負荷回路 ４ 無負荷検出回路 ４Ａ ランプ電圧検出回路 ５ 位相検出回路 ５Ａ，５Ｂ 位相・無負荷検出回路 ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ タイマ回路 ７ 発振制御回路 ８，８Ａ，８Ｂ フィードバック回路 ９ 集積回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱本 勝信 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山中 正弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 本郷 敏一 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 (72)発明者 山本 博嗣 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 (72)発明者 伊藤 一茂 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AC02 AC11 BA05 BB01 BC01 DB03 DC02 DD04 DE06 EA02 EB01 EB03 EB05 EB06 EB08 EB09 GA02 GB03 GB12 GC04 HA05 HA06 HA10 HB03 5H007 AA06 BB03 CA02 CB02 CB09 CB17 DB02 DC02 DC05 FA14 FA18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子を含み、直流電源から
   の直流電圧を前記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インバータ回路と、チ
   ョークコイルおよびコンデンサを含み、前記インバータ
   回路の出力に接続される共振回路と、放電ランプを含
   み、前記共振回路に接続される負荷回路と、前記インバ
   ータ回路の発振周波数を制御する発振制御回路と、前記
   放電ランプが前記共振回路に接続されているか否かの検
   出をする無負荷検出回路と、前記共振回路に供給される
   電流の位相の検出をする位相検出回路と、この位相検出
   回路の動作開始時点からの時間の測定を行うタイマ回路
   とを備え、 前記発振制御回路は、前記放電ランプ点灯後の前記位相
   検出回路による検出結果が進相である場合、前記インバ
   ータ回路の発振周波数を前記共振回路の固有振動周波数
   よりも大きくし、前記タイマ回路の測定による所定の時
   間以内に前記無負荷検出回路が無負荷状態を検出しなか
   ったとき、前記インバータ回路の発振周波数を前記放電
   ランプの点灯時の発振周波数に戻すことを特徴とする放
   電ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】 前記インバータ回路の発振開始からの時
   間に応じて、予熱モードで、前記放電ランプのフィラメ
   ントが熱電子を放出するのに充分な予熱電流をそのフィ
   ラメントに所定の時間供給し、その後の始動モードで、
   前記放電ランプが放電するのに充分な始動電圧をその放
   電ランプ所定の時間供給し、その後の点灯モードで、前
   記放電ランプを所定の出力で点灯させるように、前記発
   振制御回路の発振周波数を切り替える機能を前記タイマ
   回路に兼用したことを特徴とする請求項１記載の放電ラ
   ンプ点灯装置。
3. 【請求項３】 前記タイマ回路は、前記位相検出回路の
   検出結果が進相である場合、前記予熱モードに切り替え
   ることを特徴とする請求項２記載の放電ランプ点灯装
   置。
4. 【請求項４】 前記タイマ回路は、前記位相検出回路の
   検出結果が進相である場合、前記始動モードに切り替え
   ることを特徴とする請求項２記載の放電ランプ点灯装
   置。
5. 【請求項５】 前記タイマ回路の出力に応じて、前記予
   熱モードおよび始動モードでは前記無負荷検出回路を動
   作状態に切り替え、前記点灯モードでは前記位相検出回
   路を動作状態に切り替えることを特徴とする請求項２記
   載の放電ランプ点灯装置。
6. 【請求項６】 前記無負荷検出回路が無負荷状態を所定
   の時間以上継続して検出する場合には、前記インバータ
   回路の発振を停止させることを特徴とする請求項１また
   は２記載の放電ランプ点灯装置。
7. 【請求項７】 前記タイマ回路は前記放電ランプを所定
   の出力で点灯させる点灯モードへの切替機能を有し、前
   記位相検出回路の検出結果が進相であり、前記タイマ回
   路が前記点灯モードへの切替動作を所定の回数以上繰り
   返した場合には、前記インバータ回路の発振を停止させ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の放電ランプ
   点灯装置。
8. 【請求項８】 前記無負荷検出回路と前記位相検出回路
   とをそれぞれ個別に備えることを特徴とする請求項１記
   載の放電ランプ点灯装置。
9. 【請求項９】 前記無負荷検出回路と前記位相検出回路
   とを一の回路で兼用することを特徴とする請求項１記載
   の放電ランプ点灯装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも前記発振制御回路およびタ
    イマ回路を一の集積回路で構成したことを特徴とする請
    求項１記載の放電ランプ点灯装置。