JP2003347080A

JP2003347080A - 高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置

Info

Publication number: JP2003347080A
Application number: JP2002154643A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Mita; 一敏三田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP3925307B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧放電ランプの点灯時に非音響共鳴周波数
域で適正に点灯周波数を一定に保つことができランプ電
力の調整も適正にできる高圧放電ランプ点灯装置を提供
することである。【解決手段】設定回路２０は発振器２０が発振する安
定点灯周波数を設定すると共に、その安定点灯周波数を
保持した状態で高圧放電ランプ１２のランプ電力を設定
する。発振器２０は高圧放電ランプ１２の点灯時には設
定回路２０に設定された安定点灯周波数及びランプ電力
でインバータ回路１８を発振制御する。なお、高圧放電
ランプ１２の始動時にはイグナイタ２２で始動電圧を発
生させて始動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電ランプを
高周波点灯する高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、放電ランプ点灯装置は、ＬＣ共
振型のインバータ回路を備え、放電ランプの始動時には
インバータ回路は高い周波数で発振を開始し、徐々に周
波数を下げてＬＣ共振回路の共振周波数に近づける。こ
れにより、インバータ回路の二次電圧が上昇し、二次電
圧が放電ランプの始動電圧に達すると放電ランプが放電
開始して点灯する。一旦、放電ランプが点灯した後はイ
ンバータ回路の周波数をさらに低下させ、安定点灯周波
数（点灯時の周波数）で放電ランプを連続点灯する。

【０００３】高圧放電ランプの場合は、グロー放電から
アーク放電に転移して放電を開始する特性を有すること
から、アーク放電転移のために所定時間、高い電圧を印
加する必要がある。そこで、インバータ回路の前段に設
けられた昇圧回路により、高圧放電ランプの始動時に
は、点灯時よりも高い出力電圧値に制御するようにして
いる。また、高圧放電ランプの点灯時には、昇圧回路の
出力電圧によってランプ電力が定格電力値付近になるよ
うに調整している。

【０００４】一方、高圧放電ランプには音響共鳴を発生
する周波数領域があることから、始動時及び点灯時には
音響共鳴が起こらない安定窓の周波数で点灯することが
行われている。例えば、２０Ｗクラスの高圧放電ランプ
における高周波点灯の安定窓は、２０ｋＨｚ±３ｋＨ
ｚ、４６ｋＨｚ±３ｋＨｚ程度である。なお、２０ｋＨ
ｚ点灯下での下限（−３ｋＨｚ）は、音響共鳴ではなく
可聴領域となることの制限によるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
周波数関係におけるハーフブリッジ型のインバータ回路
では、点灯周波数の変化に対してランプ電力の変化が大
きいので、昇圧回路により、インバータ回路の入力電圧
を調整してランプ電力を調整するようにしている。従っ
て、昇圧回路が必要となりシステムが大型化すると共に
昇圧回路が発生する電圧調整のための制御回路も複雑化
する。

【０００６】本発明の目的は、高圧放電ランプの点灯時
に非音響共鳴周波数域で適正に点灯周波数を一定に保つ
ことができランプ電力の調整も適正にできる高圧放電ラ
ンプ点灯装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る高
圧放電ランプ点灯装置は、ＬＣ共振回路を含み高圧放電
ランプが接続される主回路と；前記主回路が出力側に接
続され前記主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点
灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路と；前記高
圧放電ランプの始動時に前記高圧放電ランプに始動電圧
を供給するイグナイタと；前記高圧放電ランプの点灯時
に安定点灯周波数で前記インバータ回路を発振制御する
発振器と；前記発振器が発振する安定点灯周波数を設定
すると共にその安定点灯周波数を保持した状態で前記高
圧放電ランプのランプ電力を設定できる設定回路と；を
備えたことを特徴とする。

【０００８】本発明及び以下の発明において、特に指定
しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。

【０００９】高圧放電ランプは、水銀ランプ、メタルハ
ライドランプ、高圧ナトリウムランプなどを示し、ま
た、発光管にアルミナ管を用いたセラミック放電ランプ
も許容する。

【００１０】ハーフブリッジ型のインバータ回路は２個
のスイッチング素子を有し、直流電源圧を入力として２
個のスイッチング素子を交互に制御回路よりオンオフ制
御して、出力側に高周波電圧を発生させる。インバータ
回路の出力側には主回路が接続され、インバータ回路の
出力である高周波電圧を高圧放電ランプに印加する。

【００１１】主回路はＬＣ共振回路を有し、インバータ
回路から入力される高周波電圧の周波数に応じて、その
ＬＣ共振回路の共振周波数で高電圧を発生させる。

【００１２】イグナイタは高圧放電ランプの始動時に高
圧放電ランプに始動電圧を供給する高電圧発生装置であ
る。

【００１３】発振器は、高圧放電ランプの点灯時に安定
点灯周波数でインバータ回路を発振制御するものであ
り、発振周波数決め用端子を有したハーフブリッジドラ
イバＩＣ（例えば、ＩＲ２１５３、International Rcet
ifire社）が用いられる。

【００１４】設定回路は発振器の発振周波数決め用端子
に接続されて形成される。設定回路は、例えば発振器が
発振する安定点灯周波数をコンデンサとボリウムとによ
る時定数で設定し、インバータ回路のスイッチング素子
のデューティー比を逆並列ダイオード及びポテンショメ
ータで設定することにより、高圧放電ランプのランプ電
力を設定する。

【００１５】本発明によれば、発振器は設定回路で設定
された高圧放電ランプの点灯時の安定点灯周波数で発振
し、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたラ
ンプ電力で高圧放電灯を点灯するので、点灯周波数の変
化に対してランプ電力をほぼ一定に保持できる。

【００１６】請求項２の発明に係る高圧放電ランプ点灯
装置は、請求項１の発明において、前記設定回路は、前
記発振器の第１の設定端子に接続され前記インバータ回
路の発振周波数を調整するためのボリウムと；一端が前
記ボリウムに接続され他端が前記発振器の第２の設定端
子に接続され前記高圧放電ランプのランプ電力を調整す
るためのポテンショメータと；前記ポテンショメータに
並列に接続され中間接続点が前記ポテンショメータの共
通端子に接続された逆直列ダイオードと；前記発振器の
第２の設定端子とグランドラインとの間に接続されたコ
ンデンサと；を備えたことを特徴とする。

【００１７】本発明は、請求項１の発明において、設定
回路を具体的に特定したものである。発振器は発振周波
数決め用端子として第１の設定端子と第２の設定端子と
を有し、発振器の安定点灯周波数は、第１の設定端子に
接続されたボリウムの抵抗値及びポテンショメータ１／
２の抵抗値の合計抵抗値と、第２の設定端子とグランド
ラインとの間に接続されたコンデンサの容量とで設定さ
れる。コンデンサの値は一定値でありポテンショメータ
の全体の抵抗値も一定値であるので、ボリウムの抵抗値
を変化させて第２の設定端子に現れる三角波の時定数を
設定する。これにより、発振器の安定点灯周波数は設定
される。この場合、ランプ点灯時の発振周波数は、１０
ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの音響共鳴が起こらない安定窓の
周波数が設定される。

【００１８】一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一
端がボリウムに接続され他端が発振器の第２の設定端子
に接続されたポテンショメータと、ポテンショメータに
並列に接続され中間接続点がポテンショメータの共通端
子に接続された逆直列ダイオードとの並列回路で設定さ
れる。ポテンショメータの共通端子位置を変化させるこ
とにより、第１の設定端子側からグランドライン側に形
成される回路と、グランドライン側から第１の設定端子
側に形成される回路との抵抗値が変化する。このポテン
ショメータの共通端子位置を設定することにより、イン
バータ回路のスイッチング素子のデューティー比を設定
する。

【００１９】本発明によれば、請求項１の発明の効果に
加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定
された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメ
ータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行
える。

【００２０】請求項３の発明に係る高圧放電ランプ点灯
装置は、ＬＣ共振回路を含み高圧放電ランプが接続され
る主回路と；前記主回路が出力側に接続され前記主回路
を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハーフブ
リッジ型のインバータ回路と；前記高圧放電ランプの始
動時には始動周波数で点灯時には安定点灯周波数で前記
インバータ回路を発振制御する発振器と；前記発振器が
発振する始動時及び点灯時の周波数を設定すると共にそ
の周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプのランプ
電力を設定できる設定回路と；を備えたことを特徴とす
る。

【００２１】本発明は、請求項１の発明に対し、始動電
圧を発生するイグナイタに代えて、設定器に始動周波数
を設定可能とし、発振器は設定回路で設定された始動周
波数により始動電圧を発生するようにしたものである。

【００２２】設定回路は発振器の発振周波数決め用端子
に接続されて形成される。設定回路は、例えば並列接続
された２個のコンデンサを有し、始動時と点灯時でコン
デンサの接続を切り替えて始動周波数及び安定点灯周波
数を設定可能とする。つまり、並列接続された２個のコ
ンデンサのうちの１個のコンデンサと可変抵抗とによる
時定数で始動周波数を設定し、並列接続された２個のコ
ンデンサと可変抵抗とによる時定数で安定点灯周波数を
設定する。高圧放電ランプのランプ電力は、インバータ
回路のスイッチング素子のデューティー比を逆並列ダイ
オード及び可変抵抗で設定することにより行われる。

【００２３】本発明によれば、発振器は始動時には設定
回路に設定された始動周波数で発振し、点灯時には安定
点灯周波数で発振するので、始動電圧を発生するイグナ
イタが必要なくなり、また、点灯時には、その安定点灯
周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放
電灯を点灯できる。

【００２４】請求項４の発明に係る放電ランプ点灯装置
は、請求項３の発明において、設定回路を具体的に特定
したものである。発振器は発振周波数決め用端子として
第１の設定端子と第２の設定端子とを有し、発振器の発
振周波数は、第１の設定端子に接続されたボリウムの抵
抗値及びポテンショメータの１／２の抵抗値の合計抵抗
値と、第２の設定端子とグランドラインとの間に接続さ
れた２個のコンデンサの容量とで設定される。２個のコ
ンデンサの値は一定値でありポテンショメータの全体の
抵抗値も一定値であるので、ボリウムの抵抗値を変化さ
せて第２の設定端子に現れる三角波の時定数を設定す
る。

【００２５】並列接続された２個のコンデンサの一方に
はスイッチ素子が直列接続され、高圧放電ランプの始動
時にはスイッチ素子がオフし、１個のコンデンサの容量
とボリウムの抵抗値及びポテンショメータの１／２の抵
抗値の合計抵抗値とで定まる時定数で始動周波数が設定
される。高圧放電ランプの点灯時にはスイッチ素子がオ
ンし、並列接続された２個のコンデンサの容量とボリウ
ムの抵抗値及びポテンショメータの１／２の抵抗値の合
計抵抗値とで定まる時定数で安定点灯周波数が設定され
る。

【００２６】一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一
端がボリウムに接続され他端が発振器の第２の設定端子
に接続されたポテンショメータと、ポテンショメータに
並列に接続され中間接続点がポテンショメータの共通端
子に接続された逆直列ダイオードとの並列回路で設定さ
れる。ポテンショメータの共通端子位置を変化させるこ
とにより、第１の設定端子側からグランドライン側に形
成される回路と、グランドライン側から第１の設定端子
側に形成される回路との抵抗値が変化する。このポテン
ショメータの共通端子位置を設定することにより、イン
バータ回路のスイッチング素子のデューティー比を設定
する。

【００２７】本発明によれば、請求項３の発明の効果に
加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定
された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメ
ータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行
える。

【００２８】請求項５の発明に係る高圧放電ランプ点灯
装置は、請求項２または４の発明において、前記ボリウ
ムによって、前記インバータ回路の発振周波数が前記高
圧放電ランプの非音響共鳴周波数になるように調整する
ことを特徴とする。

【００２９】本発明によれば、請求項２または４の発明
の効果に加え、高圧放電ランプの安定点灯時に音響共鳴
が発生することがないので、高圧放電ランプを安定に点
灯できる。

【００３０】請求項６の発明に係る高圧放電ランプ点灯
装置は、請求項２または４の発明において、前記ポテン
ショメータによって、前記高圧放電ランプの点灯時のラ
ンプ電力が前記高圧放電ランプの定格電力になるように
調整することを特徴とする。

【００３１】本発明によれば、請求項２または４の発明
の効果に加え、高圧放電ランプは定格電力で点灯するこ
とができるので点灯効率が上昇する。

【００３２】請求項７の発明に係る照明装置は、請求項
１乃至請求項６のいずれか一の高圧放電ランプ点灯装置
と；前記高圧放電ランプ点灯装置で点灯される高圧放電
ランプが装着される器具本体と；を備えたことを特徴と
する。

【００３３】本発明によれば、請求項１乃至請求項６の
いずれか一の効果を有する照明装置が得られる。

【００３４】

【発明の実施に形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る高圧放電
ランプ点灯装置１１の回路構成図、図２は本発明の第１
の実施の形態で使用する高圧放電ランプ１２の一例を示
す説明図である。

【００３５】図２に示す高圧放電ランプ１２は、発光管
にアルミナ管１３を使用したセラミック放電ランプであ
り、アルミナ管１３は透光性アルミナより構成される。
セラミック放電ランプのアルミナ管１３は、一般の高圧
放電ランプ１２の発光管に使われている石英ガラスよ
り、封入物である金属ハロゲン化物に対して化学的及び
熱的に安定である。発光管であるアルミナ管１３は、内
部が真空に保持された外管１４に収納され、外管１４の
一端部に口金１５が設けられる。口金１５の先端部１５
ａとネジ部１５ｂとの間に高圧放電ランプ点灯装置１１
から高周波電圧が印加される。

【００３６】図１において、高圧放電ランプ点灯装置１
１は、商用交流電源１６の交流電圧を直流電圧に変換す
る整流平滑回路１７と、整流平滑回路１７で得られた直
流電圧を入力とし高圧放電ランプ１２を点灯させるハー
フブリッジ型のインバータ回路１８と、ＬＣ共振回路を
含み高圧放電ランプ１２が接続される主回路１９と、イ
ンバータ回路１８を発振制御する発振器２０と、発振器
２０が発振する安定点灯周波数及び高圧放電ランプ１２
のランプ電力を設定する設定回路２１と、高圧放電ラン
プ１２の始動時に高圧放電ランプ１２に始動電圧を供給
するイグナイタ２２と、高圧放電ランプ１２のランプ電
圧を検出するランプ電圧検出回路２３と、ランプ電圧が
所定時間以上継続して高電圧であること検出するタイマ
ー回路２４と、タイマー回路２４が動作したとき発振器
２０の発振動作を停止する発振停止回路２５とから構成
されている。

【００３７】高圧放電ランプ１２の始動はイグナイタ２
２から始動電圧を印加することにより行われる。商用電
源１６が投入されると、ハーフブリッジ型のインバータ
回路１８が動作開始する。ハーフブリッジ型のインバー
タ回路１８の動作により共振コンデンサＣ３の両端に安
定点灯時より高い電圧が発生する。この電圧によりイグ
ナイタ２２が動作し高圧を発生させる。イグナイタ２２
から高電圧が発生されると、高圧放電ランプ１２はグロ
ー放電を起こしアーク放電に転移して点灯する。

【００３８】整流平滑回路１７から出力される直流電圧
は抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の直列回路に印加され、
コンデンサＣ１の充電により発振器２０の動作可能な電
圧を保持する。また、抵抗Ｒ１を介してダイオードＤ１
及びコンデンサＣ２がスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接
続点に接続されており、コンデンサＣ２によりスイッチ
ング素子Ｑ１をオンさせるための電圧を確保している。
主回路１９は、インダクタＬ１と共振コンデンサＣ３と
で構成されるＬＣ共振回路を有し、インバータ回路１８
から入力される高周波電圧を直流カットコンデンサＣ４
でカットする。ＬＣ共振回路は、インバータ回路１８か
ら入力される高周波電圧の周波数に応じて高圧放電ラン
プ１２に高電圧を印加する。

【００３９】ランプ電圧検出回路２３は高圧放電ランプ
１２のランプ電圧を検出するものであり、始動電圧また
は寿命末期などによる高電圧となった高圧放電ランプ１
２のランプ電圧を検出する。タイマー回路２４は高電圧
が所定時間以上継続しているときに発振停止回路２５に
発振停止指令を出力する。

【００４０】発振停止回路２５はタイマー回路２４が動
作したとき発振器２０の発振動作を停止する。つまり、
始動電圧を印加しても高圧放電ランプ１２が所定時間内
に点灯しない場合や寿命末期などにより高圧放電ランプ
１２のランプ電圧が高電圧になった場合に発振器２０の
発振を停止する。

【００４１】次に、設定回路２１は高圧放電ランプ１２
の安定点灯周波数及びランプ電力を設定するものであ
る。発振器２０として、例えば、ハーフブリッジドライ
バＩＣ（ＩＲ２１５３、International Rcetifire社）
を用いた場合には、発振器２０は発振周波数決め用端子
として２個の端子（ＲＴ端子、ＣＴ端子）を有する。以
下、図１に示す発振器２０の２ピン（ＲＴ端子）を第１
の設定端子、３ピン（ＣＴ端子）を第２の設定端子、４
ピンをグランドラインということにする。

【００４２】設定回路２１のボリウム２６は第１の設定
端子に接続されており、このボリウム２６の他端には、
逆並列ダイオードＤ２、Ｄ３とポテンショメータ２７と
の並列回路が接続され、この並列回路の他端は第２の設
定端子に接続されている。そして、ポテンショメータ２
７の共通端子は逆並列ダイオードＤ２、Ｄ３の中間接続
点に接続されている。また、発振器２０の第２の設定端
子とグランドラインとの間にはコンデンサＣ５が接続さ
れている。

【００４３】発振器２０の発振周波数は、第１の設定端
子に接続されたボリウム２６の抵抗値及びポテンショメ
ータ２７の１／２の抵抗値の合成抵抗値と、第２の設定
端子とグランドラインとの間に接続されたコンデンサＣ
５の容量で決められる。ポテンショメータの抵抗値及び
コンデンサの値は一定値であるので、ボリウム２６の抵
抗値を変化させて第２の設定端子に現れる三角波の時定
数を設定することになる。これにより、点灯時の安定点
灯周波数の設定がなされる。この場合、安定点灯周波数
は、音響共鳴が発生しない周波数の安定窓内に設定す
る。

【００４４】一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一
端がボリウム２６に接続され他端が発振器２０の第２の
設定端子に接続されたポテンショメータ２７と、ポテン
ショメータ２７に並列に接続され中間接続点がポテンシ
ョメータ２７の共通端子に接続された逆直列ダイオード
Ｄ２、Ｄ３との並列回路で設定される。

【００４５】ポテンショメータ２７の共通端子位置を変
化させることにより、第１の設定端子側からグランドラ
イン側に形成される回路と、グランドライン側から第１
の設定端子側に形成される回路との抵抗値が変化する。
すなわち、第１の設定端子側からグランドライン側に形
成される回路は、第１の設定端子→ボリウム２６→ポテ
ンショメータ２９の上部→ポテンショメータ２９の共通
端子→ダイオードＤ３→コンデンサＣ５→グランドライ
ンとなり、一方、グランドライン側から第１の設定端子
側に形成される回路は、グランドライン→コンデンサＣ
５→ポテンショメータ２９の下部→ポテンショメータの
共通端子→ダイオードＤ２→ボリウム２６→第１の設定
端子となる。従って、ポテンショメータ２７の共通端子
の位置を変化させることにより、インバータ回路１８の
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のデューティー比を設定す
ることができる。

【００４６】図３は第１の実施の形態における発振器２
０の特性図であり、図３（ａ）はデューティー比が５０
％の場合の特性図、図３（ｂ）はデューティー比が６０
％の場合の特性図である。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
のデューティー比が５０％の場合は、発振器２０の第２
の設定端子に現れる三角波の充放電時定数は対称とな
り、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２へ供給するゲート電圧
のオン期間が同じとなる。一方、スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２のデューティー比が６０％の場合は、発振器２
０の第２の設定端子に現れる三角波の充放電時定数は非
対称となり、スイッチング素子Ｑ１へのゲート電圧オン
期間がスイッチング素子Ｑ２へのゲート電圧オン期間よ
り長くなる。

【００４７】図４は高圧放電ランプ１２のランプ電力及
び点灯周波数とデューティー比との関係を示す特性図で
ある。図４では２０Ｗクラスの高圧放電ランプ１２の場
合の特性図を示しており、点灯周波数は音響共鳴が発生
しない安定窓の範囲である４６ｋＨｚ±３ｋＨｚ程度を
設定した場合を示している。図４に示すように、デュー
ティー比が２５％〜６５％付近に渡り、周波数ｆはほぼ
一定に保たれているので、その範囲でランプ電力ＷＬは
１６〜２２Ｗ程度まで変化できることが分かる。つま
り、デューティー比がほぼ５０％のときにランプ電力は
最大となり、デューティー比がそれ以上またはそれ以下
にかかわらずデューティー比を変化させることで、ラン
プ電力を低く調整できる。

【００４８】以上述べたように、第１の実施の形態によ
れば、ポテンショメータ２７と直列接続されたボリウム
２６を回転操作することで、第１の接続端子と第２の接
続端子との間に接続される合成抵抗値を調整でき、第２
の設定端子とグランドラインとの間に接続されているコ
ンデンサＣ５は、固定値であるので、第１の設定端子と
第２の設定端子との間の抵抗値を可変させることで、イ
ンバータ回路１８の発振周波数を決定できる。

【００４９】また、ポテンショメータ２７を可変しても
逆直列接続されたダイオードＤ２、Ｄ３の効果によっ
て、ポテンショメータ２７の合計抵抗値は不変であり、
ボリウム２６によって周波数を決定してあるので、ポテ
ンショメータ２７を可変しても発振周波数が変化するこ
とはない。つまり、発振周波数を変化させることなくポ
テンショメータ２７の調整によりデューティー比を変化
させランプ電力を調整することができる。

【００５０】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図５は第２の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯
装置１１の回路構成図である。この第２の実施の形態
は、図１に示した第１の実施の形態に対し、始動電圧を
発生するイグナイタ２２に代えて、設定器２１に始動周
波数を設定可能とし、発振器２０は設定回路２１で設定
された始動周波数により始動電圧を発生するようにした
ものである。図１に示した第１の実施の形態と同一要素
には同一符号を付し重複する記載は省略する。

【００５１】設定回路２１は、例えば並列接続された２
個のコンデンサＣ５、Ｃ６を有し、始動時と点灯時でコ
ンデンサＣ５、Ｃ６の接続を切り替えて始動周波数及び
安定点灯周波数を設定可能とする。

【００５２】つまり、並列接続された２個のコンデンサ
Ｃ５、Ｃ６のうちの１個のコンデンサＣ５の容量とボリ
ウム２６及びポテンショメータ２７の合成抵抗値とによ
る時定数で始動周波数を設定する。また、並列接続され
た２個のコンデンサＣ５、Ｃ６の合成容量とボリウム２
６及びポテンショメータ２７の合成抵抗値とによる時定
数で安定点灯周波数を設定する。

【００５３】並列接続された２個のコンデンサＣ５、Ｃ
６の一方のコンデンサＣ６にはスイッチ素子Ｑ３が直列
接続され、高圧放電ランプ１２の始動時にはスイッチ素
子Ｑ３がオフし、１個のコンデンサＣ５の容量とボリウ
ム２６及びポテンショメータ２７の合計抵抗値とで定ま
る時定数で始動周波数が定まる。高圧放電ランプ１２の
点灯時にはスイッチ素子Ｑ３がオンし、並列接続された
２個のコンデンサＣ５、Ｃ６の容量とボリウム２６及び
ポテンショメータ２７の合計抵抗値とで定まる時定数で
安定点灯周波数が定まる。なお、高圧放電ランプ１２の
ランプ電力は、第１の実施の形態と同様に、インバータ
回路１８のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のデューティー
比を逆並列ダイオードＤ１、Ｄ２及びポテンショメータ
２７で設定することにより行われる。

【００５４】図５において、高圧放電灯１２の始動時に
は、商用交流電源１６からの交流電圧を整流平滑回路１
７で整流平滑して得られた直流電圧がインバータ回路１
８に印加されると共に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の直
列回路に印加され、コンデンサＣ１の充電により発振器
２０に動作可能な電圧を保持する。また、直流電圧は抵
抗Ｒ１、Ｒ２及びコンデンサＣ７の直列回路にも印加さ
れ、コンデンサＣ７は所定の時定数で充電する。コンデ
ンサＣ１が所定の電圧になるまではスイッチ素子Ｑ３は
オフ状態を保つ。コンデンサＣ１が所定の電圧になるま
での時間は高圧放電ランプ１２に始動電圧を印加して点
灯するまでの時間より多少長めになるように設定され
る。

【００５５】スイッチ素子Ｑ３がオフ状態であるときは
設定回路２１のコンデンサＣ６は非接続状態であるの
で、１個のコンデンサＣ５の容量とボリウム２６及びポ
テンショメータ２７の合計抵抗値とで定まる時定数で始
動周波数が定まる。従って、発振器２０はその始動周波
数にて動作する。

【００５６】そして、コンデンサＣ７が所定の電圧にな
るとスイッチ素子Ｑ３はオンとなりコンデンサＣ６がコ
ンデンサＣ５と並列接続される。これにより、２個のコ
ンデンサＣ５、Ｃ６の容量とボリウム２６及びポテンシ
ョメータ２７の合計抵抗値とで定まる時定数で安定点灯
周波数が定まる。なお、高圧放電ランプ１２はコンデン
サＣ７が所定の電圧になるまでの間に点灯している。

【００５７】このように、始動時には１個のコンデンサ
Ｃ５を接続状態として始動周波数で発振器２０を発振さ
せて高圧放電ランプ１２を高周波起動し、高圧放電ラン
プ１２が点灯した後は２個のコンデンサＣ５、Ｃ６を接
続状態として発振周波数を低下させ安定点灯周波数で点
灯を維持する。

【００５８】この第２の実施の形態によれば、発振器２
０は始動時には設定回路２１に設定された始動周波数で
発振し、点灯時には安定点灯周波数で発振するので、始
動電圧を発生するイグナイタが必要なくなり、また、点
灯時には、その安定点灯周波数を保持した状態で設定さ
れたランプ電力で高圧放電灯を点灯できるので、点灯周
波数の変化に対してランプ電力をほぼ一定に保持でき
る。また、ボリウム２６で発振周波数を設定し、ボリウ
ム２６で設定された発振周波数を一定に保持したままで
ポテンショメータ２７でランプ電力を設定できるので設
定操作が簡単に行える。

【００５９】図６は本発明の第３の実施の形態に係る照
明装置の説明図である。第１の実施の形態または第２の
実施の形態の高圧放電ランプ点灯装置１１は、高圧放電
ランプ１２が装着される器具本体２８と共に照明装置を
構成する。図６に示すように、高圧放電ランプ１２は器
具本体２８のソケット２９に装着され、高圧放電ランプ
点灯装置１１により点灯される。点灯した高圧放電ラン
プ１２からの光は、前面側の反射板３０で反射され前面
ガラス３１を介して出光される。この第３の実施の形態
の照明装置によれば、第１の実施の形態または第２の実
施の形態における高圧放電ランプ点灯装置１１の効果を
有する照明装置が得られる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、発振器は設定
回路で設定された高圧放電ランプの点灯時の安定点灯周
波数で発振し、その安定点灯周波数を保持した状態で設
定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯できる。

【００６１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウ
ムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテ
ンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が
簡単に行える。

【００６２】請求項３の発明によれば、発振器は始動時
には設定回路に設定された始動周波数で発振し、点灯時
には安定点灯周波数で発振するので、始動電圧を発生す
るイグナイタが必要なくなり、また、点灯時には、その
安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力
で高圧放電灯を点灯できる。従って、点灯周波数の変化
に対してランプ電力をほぼ一定に保持できる。

【００６３】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
の効果に加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウ
ムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテ
ンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が
簡単に行える。

【００６４】請求項５の発明によれば、請求項２または
４の発明の効果に加え、高圧放電ランプの安定点灯時に
音響共鳴が発生することがないので、高圧放電ランプを
安定に点灯できる。

【００６５】請求項６の発明によれば、請求項２または
４の発明の効果に加え、高圧放電ランプは定格電力で点
灯することができるので点灯効率が上昇する。

【００６６】請求項７の発明によれば、請求項１乃至請
求項６のいずれか一の効果を有する照明装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高圧放電ラン
プ点灯装置の回路構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態で使用する高圧放電
ランプの一例を示す説明図。

【図３】本発明の第１の実施の形態における発振器の特
性図。

【図４】本発明の第１の実施の形態における高圧放電ラ
ンプのランプ電力及び点灯周波数とデューティー比との
関係を示す特性図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る高圧放電ラン
プ点灯装置の回路構成図。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る照明装置の説
明図。

【符号の説明】

１１…高圧放電ランプ点灯装置、１２…高圧放電ラン
プ、１３…アルミナ管、１４…外管、１５…口金、１６
…商用交流電源、１７…整流平滑回路、１８…インバー
タ回路、１９…主回路、２０…発振器、２１…設定回
路、２２…イグナイタ、２３…ランプ電圧検出回路、２
４…タイマー回路、２５…発振停止回路、２６…ボリウ
ム、２７…ポテンショメータ、２８…器具本体、２９…
ソケット、３０…反射板、３１…前面ガラス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＣ共振回路を含み高圧放電ランプが接
続される主回路と；前記主回路が出力側に接続され前記
主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハ
ーフブリッジ型のインバータ回路と；前記高圧放電ラン
プの始動時に前記高圧放電ランプに始動電圧を供給する
イグナイタと；前記高圧放電ランプの点灯時に安定点灯
周波数で前記インバータ回路を発振制御する発振器と；
前記発振器が発振する安定点灯周波数を設定すると共に
その安定点灯周波数を保持した状態で前記高圧放電ラン
プのランプ電力を設定できる設定回路と；を備えたこと
を特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項２】前記設定回路は、前記発振器の第１の設
定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調
整するためのボリウムと；一端が前記ボリウムに接続さ
れ他端が前記発振器の第２の設定端子に接続され前記高
圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショ
メータと；前記ポテンショメータに並列に接続され中間
接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された
逆直列ダイオードと；前記発振器の第２の設定端子とグ
ランドラインとの間に接続されたコンデンサと；を備え
たことを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ点灯
装置。
【請求項３】ＬＣ共振回路を含み高圧放電ランプが接
続される主回路と；前記主回路が出力側に接続され前記
主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハ
ーフブリッジ型のインバータ回路と；前記高圧放電ラン
プの始動時には始動周波数で点灯時には安定点灯周波数
で前記インバータ回路を発振制御する発振器と；前記発
振器が発振する始動時及び点灯時の周波数を設定すると
共にその周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプの
ランプ電力を設定できる設定回路と；を備えたことを特
徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項４】前記設定回路は、前記発振器の第１の設
定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調
整するためのボリウムと；一端が前記ボリウムに接続さ
れ他端が前記発振器の第２の設定端子に接続され前記高
圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショ
メータと；前記ポテンショメータに並列に接続され中間
接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された
逆直列ダイオードと；前記発振器の第２の設定端子とグ
ランドラインとの間に接続された並列接続される２個の
コンデンサと；前記高圧放電ランプの始動時には前記複
数のコンデンサのうちの１個のコンデンサの接続をオフ
し点灯時にはオンするスイッチ素子と；を備えたことを
特徴とする請求項３記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項５】前記ボリウムによって、前記インバータ
回路の点灯時の発振周波数が前記高圧放電ランプの非音
響共鳴周波数になるように調整することを特徴とする請
求項２または４記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項６】前記ポテンショメータによって、前記高
圧放電ランプの点灯時のランプ電力が前記高圧放電ラン
プの定格電力になるように調整することを特徴とする請
求項２または４記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一の高
圧放電ランプ点灯装置と；前記高圧放電ランプ点灯装置
で点灯されるセラミック放電ランプが装着される器具本
体と；を備えたことを特徴とする照明装置。