JP2005100786A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 立ち消えやチラツキを生じることなく調光率の下限値をより低く制御することが可能な放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】 電源電圧を所定の電圧レベルに変換する電力変換回路７とこの電力変換回路７の出力を所定の周波数を有する交流に変換するインバータ回路８とからなる点灯回路４、および調光信号を受けて点灯回路４の出力電力を制御して高輝度放電灯１を調光制御する調光制御手段６を備え、この調光制御手段６は、調光信号の入力レベルに応じて、予め設定された調光率の所定の基準値から調光率の下限値に向かうほどインバータ回路８の極性反転用のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御するようにしている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、メタルハライドなどの高輝度放電灯を点灯するための放電灯点灯装置に関するものである。

図１１は従来の放電灯点灯装置の概略構成を示すブロック図である。

この放電灯点灯装置は、高輝度放電灯（ＨＩＤ）１、この高輝度放電灯１に電力を供給して点灯させる点灯回路４、この点灯回路４の出力を受けて高輝度放電灯１に高電圧を印加して点灯に至らしめる始動回路５、および高輝度放電灯１の調光率調整用の調光信号を受けて点灯回路４の出力電力を制御して高輝度放電灯１を調光制御する調光制御手段としての制御回路６を主体に構成されている。

そして、上記の点灯回路４は、電源電圧を高輝度放電灯１の点灯状態にするのに必要な電圧レベルに変換する電力変換回路としてのＤＣ／ＤＣコンバータ７と、このＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力を受けて所定の周波数を有する交流に変換するインバータ回路８とを含んでいる。

上記構成において、電源スイッチ３をオンにすると、バッテリ等の直流電源２からの電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７に入力され、ＤＣ／ＤＣコンバータ７で所定の電圧に昇圧された直流電力がインバータ回路８に向けて供給される。

高輝度放電灯１の点灯前の段階では、インバータ回路８は動作を未だ停止しており、したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の直流電力は、インバータ回路８を介して始動回路５に加わる。そして、始動回路５に蓄積された電圧が所定値以上なると、瞬時に高電圧が高輝度放電灯１の両端に印加されて高輝度放電灯１が始動する。

高輝度放電灯１の始動後は、制御回路６によりインバータ回路８が作動して図示しないスイッチング素子が所定のスイッチング周波数でスイッチングされることによりＤＣ／ＤＣコンバータ７の直流電力が交流化され、この交流電力が始動回路５を介して高輝度放電灯１に加わる。

制御回路６は、外部の図示しない調光器から入力される調光信号に対応した出力電力目標値Ｗ０とＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧検出値Ｖｄとから出力電流目標値Ｉ０を算出し、次いで、この出力電流目標値Ｉ０とＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電流検出値Ｉｄとの誤差ΔＩ（＝Ｉ０−Ｉｄ）を求め、この誤差ΔＩに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ７から出力される直流電圧を制御することにより、高輝度放電灯１の調光率を調整するようにしている。

ところで、従来技術では、放電灯点灯装置の点灯回路をインダクタとトライアック等のスイッチから構成し、調光信号の入力レベルに応じて上記スイッチの点弧タイミングを調整する位相制御を行うことで交流電力を制御して高輝度放電灯を調光するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、この特許文献１に記載されている従来技術では、入力される調光信号の入力レベルが予め設定された調光率の基準値よりも低い場合、立ち消え等が発生しない所定の調光率まで短時間の内に調光し、その後に立ち消えの発生しにくい調光速度で目標の調光率の値まで徐々に調光率を下げて行くようにしている。
特許第３３０６９０４号公報

しかしながら、図１１に示した構成のようにＤＣ／ＤＣコンバータ７から出力される直流電力のみを制御することによって高輝度放電灯を調光したり、また、上記の特許文献１に記載されているように交流信号の位相制御を行って高輝度放電灯を調光したりするなど、いずれの技術においても、高輝度放電灯の極性反転を行うスイッチング周波数は一定であるため、調光率の下限値を低くすこと、つまりより深い調光点灯を実現することが難しい。

すなわち、従来、メタルハライドなどの高輝度放電灯は、極性反転用のスイッチング周波数が数十Ｈｚから数百Ｈｚ程度で点灯されている。それゆえ、極性反転周期として２ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ程度の時間を要する。この間、高輝度放電灯の放電灯電流は一方向にしか流れず、一方の電極温度は上昇し、他方の電極温度は下降する。高輝度放電灯に供給される放電灯電力が定格電力の場合には放電灯電流は十分大きく、したがって両方の電極温度を十分上昇させることができ、高輝度放電灯を立ち消えやチラツキなく安定して点灯することができる。

しかし、高輝度放電灯の調光率を下げて行ってその下限値に近付くと、従来技術のように同じスイッチング周波数を保って調光制御を行っている限りは、放電灯電流の低下に伴って電極温度が次第に低下し、安定な放電状態を保持できなくなり、立ち消えやチラツキが生じる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、立ち消えやチラツキを生じることなく調光率の下限値をより低く制御することが可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明にあっては、高輝度放電灯と、この高輝度放電灯に電力を供給して点灯させる点灯回路と、この点灯回路の出力を受けて前記高輝度放電灯を点灯に至らしめる始動回路と、調光率調整用の調光信号を受けて前記点灯回路の出力電力を制御して前記高輝度放電灯を調光制御する調光制御手段とを備え、前記点灯回路は、電源電圧を前記高輝度放電灯の点灯状態にするのに必要な電圧レベルに変換する電力変換回路と、この電力変換回路の出力を受けて所定の周波数を有する交流に変換するインバータ回路とを含む放電灯点灯装置において、次の構成を採る。

すなわち、請求項１記載に係る発明では、前記調光制御手段は、前記調光信号の入力レベルに応じて、予め設定された調光率の所定の基準値から調光率の下限値に向かうほど前記インバータ回路の極性反転用のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御するものであることを特徴としている。

請求項２記載に係る発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記調光率の所定の基準値は、前記高輝度放電灯の安定点灯時の定格電力出力時に対応した調光率以下の値に設定されていることを特徴としている。

請求項３記載に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、前記調光制御手段は、前記調光率の基準値および調光率の下限値の少なくとも一方を、前記高輝度放電灯に加わる放電灯電圧の値、あるいは放電灯電流の値に応じて可変するものであることを特徴としている。

請求項４記載に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、前記調光制御手段は、前記調光率の基準値および調光率の下限値の少なくとも一方を、前記高輝度放電灯の累積点灯時間、あるいは高輝度放電灯の光出力強度に応じて可変するものであることを特徴としている。

請求項５記載に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明の構成において、前記インバータ回路において、前記高輝度放電灯の安定点灯時の定格出力電力時のスイッチング周波数は１０Ｈｚ以上５ｋＨｚ未満の範囲に、また調光信号の入力レベルが調光率の下限値の場合のスイッチング周波数は１００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ未満の範囲になるように設定されていることを特徴としている。

本発明によれば、調光制御手段は、調光信号によって高輝度放電灯の調光率が次第に低下されてその下限値に近付くほど、インバータ回路の極性反転用のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御するので、調光率が低下されても平均的な電極温度をある程度高く保つことができる。その結果、立ち消えやチラツキが生じることなく安定した点灯状態を保持することができる。これにより、従来の調光率の下限よりもさらに５〜１０％ほど低くまで調光することが可能になる。

また、本発明によれば、スイッチング周波数を増加させることとなる調光率の所定の基準値は、高輝度放電灯の安定点灯時の定格電力出力時に対応した調光率以下の値に設定されているので、スイッチング周波数を高くするに伴って不要な高周波ノイズが発生するのを可能な限り抑えることができる。

また、本発明によれば、調光制御手段は、調光率の基準値および調光率の下限値の少なくとも一方を、高輝度放電灯に加わる放電灯電圧の値、あるいは放電灯電流の値、または高輝度放電灯の累積点灯時間、もしくは高輝度放電灯の光出力強度に応じて可変するので、調光信号の入力レベルのみならず、高輝度放電灯の使用時間の長短に応じて常に適切なスイッチング周波数が設定される。このため、高輝度放電灯の生涯寿命を通じて立ち消えやチラツキが生じることなく安定した点灯状態を保持することができる。

（実施例１）
図１はこの実施例１の放電灯点灯装置の構成を示す回路ブロック図であり、図１１に示した従来技術と対応する構成部分には同一の符号を付す。

図１において、１は高輝度放電灯、２はバッテリ等の直流電源、３は電源スイッチ、４は点灯回路、５は始動回路、６は調光制御手段としての制御回路である。そして、点灯回路４は電力変換回路としてのＤＣ／ＤＣコンバータ７、およびインバータ回路８とからなる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、直流電源２と並列にトランスＴ１の一次側Ｐ１とスイッチング素子Ｑ１とからなる直列回路が接続されている。トランスＴ１の二次側Ｓ１と並列にダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１とからなる直列回路が接続されている。

インバータ回路８は、コンデンサＣ２、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ２の直列回路を有し、ダイオードＤ２に並列に抵抗Ｒ１が接続されて始動補助用の回路が構成されている。また、この始動補助用の回路に並列にＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５からなるフルブリッジ回路が接続されている。

始動回路５は、コンデンサＣ３、トランスＴ２の一次側Ｐ２とスパークギャップＳＧ１とからなる直列回路、およびトランスＴ２の二次側Ｓ２と高輝度放電灯１とからなる直列回路が互いに並列に接続されてなる。

以上の構成は従来の場合と同様であるが、さらに、この実施例１の特徴として、制御回路６は、図示しない外部の調光器から与えられる調光信号の入力レベルの大きさに応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧が次第に小さくなるように制御するとともに、図３に示すように、予め設定された調光率の所定の基準値から調光率の下限値に向かうほどインバータ回路８の極性反転用のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御するように構成されている。

なお、この実施例１における上記の調光率の所定の基準値としては、高輝度放電灯１の安定点灯時の定格電力Ｗｒ出力時に対応した調光率（＝１）に設定されている。

次に、上記構成の放電灯点灯装置の動作について、図２に示すタイミグチャートを参照して説明する。

電源スイッチ３をオンにすると（時刻ｔ０）、バッテリ等の直流電源２からの電圧Ｖｉｎが制御回路６およびＤＣ／ＤＣコンバータ７に加わるので、制御回路６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７のスイッチング素子Ｑ１をオン／オフ制御することで、所定の電圧に昇圧された直流電力がインバータ回路８に向けて供給される。

高輝度放電灯１１は点灯前の段階では開放状態にあり、また、インバータ回路８８のフルブリッジ回路は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がオン、Ｑ３，Ｑ４がオフの状態で予め固定されているため、始動回路５のコンデンサＣ３の電圧が次第に上昇する。

そして、コンデンサＣ３の電圧が所定値以上になるとスパークギャップＳＧ１がブレークダウンしてトランスＴ２の一次側Ｐ２に瞬時に電圧が印加され（時刻ｔｐ）、これに伴いトランスＴ２の二次側Ｓ２には一次側Ｐ２に印加された電圧の巻数比倍の高電圧（数１０ｋＶ程度）が発生する。この高電圧により高輝度放電灯１がブレークダウンして高輝度放電灯１がアーク放電に移行して点灯する。高輝度放電灯１の点灯後は、放電灯電圧Ｖｌａは次第に低下していく。

高輝度放電灯１の始動後、制御回路６は、インバータ回路８のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を所定のスイッチング周波数でスイッチングし、これによりＤＣ／ＤＣコンバータ７の直流電力が交流化され、この交流電力が始動回路５を介して高輝度放電灯１１に加わる。

この場合、制御回路６は、高輝度放電灯１を安定点灯状態（時刻ｔ１）にまで速やかに立ち上げるために、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を光束立上電力Ｗｐを経て安定点灯時の定格電力Ｗｒ出力時に対応した所定のスイッチング周波数（この場合は、数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ）でもってスイッチングする。

その後、図示しない外部の調光器からの調光信号が制御回路６に入力されると（時刻ｔ２）、制御回路６は、この調光信号の入力レベルに対応して、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧を変化させるとともに、インバータ回路８のスイッチング周波数を変化させる。

すなわち、制御回路６は、調光信号の入力レベルに応じて予め設定されている出力電力目標値Ｗ０とＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧検出値Ｖｄとから出力電流目標値Ｉ０を算出し、次いで、この出力電流目標値Ｉ０とＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電流検出値Ｉｄとの誤差ΔＩ（＝Ｉ０−Ｉｄ）を求め、この誤差ΔＩに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ７から出力される直流電圧を制御する。つまり、調光信号の入力レベルが大きい程、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧が小さくなるように制御する。これにより、調光信号が入力されたときには、高輝度放電灯１の放電灯電力Ｗｌａが定格時の電力Ｗｒよりも小さくなる。

さらに、制御回路６は、図３に示すように、調光信号の入力レベルに応じて、予め設定された調光率の所定の基準値（ここでは定格電力に対応した調光率＝１）から調光率の下限値に向かうほどインバータ回路８のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御する。つまり、調光信号の入力レベルが大きい程、スイッチング周波数が高くなるように（例えば数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度）なるように制御する。

このような制御を行うことにより、高輝度放電灯１の立ち消えやチラツキが生じることなく安定した点灯状態を保持することができる。その理由について、以下、さらに詳しく説明する。

図４（ａ）に示すように、高輝度放電灯１は放電灯管内に一対の電極Ｐ１，Ｐ２を有している。この実施例１の装置おいて、放電管内の両電極Ｐ１，Ｐ２が同図（ｂ）に示すように定格電力Ｗｒに対応したスイッチング周波数（周期Ｓ１）で極性反転されているときには、放電灯管の各電極Ｐ１，Ｐ２の温度は同図（ｃ），（ｄ）に示すように変化する。すなわち、定格電力付近では放電灯電流Ｉｌａが十分に大きいため、各電極Ｐ１，Ｐ２は共に電子を放出するのに十分な温度を保っている。

この状態から調光率を下げていく場合に、同じスイッチング周波数を保持したままで放電灯電力Ｗｌａのみを小さくしていくと、放電灯電流Ｉｌａが減少するので電極Ｐ１，Ｐ２の温度が平均的に低下する。それゆえ、極性反転時間の間に一方の電極温度が反転時に電子を放出できない程度まで低下して点灯状態が不安定になり、その結果、立ち消えやチラツキを引き起こす。

これに対して、図３に示すように、調光率を下げて行くのに従ってスイッチング周波数が次第に高くなるようにすれば、図４（ｂ’）のように、放電灯電流Ｉｌａが減少してもスイッチング周波数（周期Ｓ２）が高いと、図４（ｃ’），（ｄ’）に示すように、電極Ｐ１，Ｐ２が電子を放出できない程度まで温度が低下するのを抑えることができ、立ち消えやチラツキ発生を防止することができる。例えば、車載前照灯の高輝度放電灯１の場合、従来の調光率の下限よりもさらに５〜１０％ほど低くまで調光することが可能になる。
（実施例２）
この実施例２における放電灯点灯装置の全体構成は、図１に示した実施例１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

この実施例２の特徴は、調光制御手段としての制御回路６において、高輝度放電灯１の安定点灯時の定格電力Ｗｒの出力時に対応した調光率（＝１）よりも低いところに調光率の基準値（放電灯電力Ｗｓに相当）を設定し、この基準値よりも調光率が下がった場合にインバータ回路８のスイッチング周波数を高くするようにしていることである。

すなわち、図５（ａ）に示すように、調光信号によって調光率が基準値（放電電力Ｗｓに相当）よりも大きく設定されている場合には、スイッチング周波数ｆ１を低く（例えば数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ）設定し、調光率が基準値以下に設定された場合には、スイッチング周波数ｆ２を高く（例えば、数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）設定するようにする。

このようにすれば、調光率が基準値よりも大きくて放電灯電流Ｉｌａが比較的大きな領域ではインバータ回路８は低周波で極性反転し、調光率が基準値以下になって放電灯電流Ｉｌａが小さくなったときに始めてスイッチング周波数が高くなるので、上記の実施例１（図３参照）のように定格電力Ｗｒの出力時に対応した調光率（＝１）以下になるとスイッチング周波数を次第に高くして行く場合に比べると、スイッチング周波数の高くなるタイミングが遅れるため、外部へ放射する不要な電磁波ノイズの発生を極力低減できるため都合がよい。

なお、図５（ａ）では調光率が基準値（放電灯電力Ｗｓ）以下になるとスイッチング周波数をｆ１からｆ２に切り換えるようにしているが、これに限らず、例えば同図（ｂ）に示すように調光率が基準値（放電灯電力Ｗｓ）から下限値（放電灯電力Ｗｂ）に至るまでの間、スイッチング周波数をリニアに変化させてもよいし、あるいは、同図（ｃ）に示すように調光率が基準値（放電灯電力Ｗｓ）から下限値（放電灯電力Ｗｂ）に至るまでの間、スイッチング周波数を曲線状に変化させるようにしてもよい。

（実施例３）
この実施例３における放電灯点灯装置の全体構成は、図１に示した実施例１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

この実施例３の特徴は、調光制御手段としての制御回路６において、調光率の基準値および調光率の下限値を、高輝度放電灯１が安定点灯している定格電力出力時の放電灯電圧Ｖｌａの値、あるいは放電灯電流Ｉｌａの値に応じて可変するようにしていることである。

すなわち、図６に示すように、高輝度放電灯１が安定点灯している定格電力出力時の放電灯電圧Ｖｌａの値、あるいは放電灯電流Ｉｌａの値が小さい場合（これは高輝度放電灯１の寿命初期に該当する）には、これに応じて調光率の基準値（放電灯電力Ｗｓ１）および調光率の下限値（放電灯電力Ｗｂ１）を小さく設定し、その間では、調光率に応じてスイッチング周波数がｆ１〜ｆ２までリニアに変化するようにしている。一方、放電灯電圧Ｖｌａの値、あるいは放電灯電流Ｉｌａの値が大きい場合（これは高輝度放電灯１の寿命末期に該当する）には、これに応じて調光率の基準値（放電灯電力Ｗｓ３）および調光率の下限値（放電灯電力Ｗｂ３）を大きく設定し、その間では、調光率に応じてスイッチング周波数がｆ１〜ｆ２までリニアに変化するようにしている。

高輝度放電灯１は、図７に示す放電灯電力Ｗｌａ−放電灯電流Ｉｌａの関係から分かるように、通常、寿命末期に近付くにつれて立ち消えやチラツキが生じる調光下限電力が上昇する。したがって、高輝度放電灯１が安定点灯している定格電力出力時の放電灯電圧Ｖｌａの値、あるいは放電灯電流Ｉｌａの値が大きくなるのに従って高輝度放電灯１の寿命が進んだものと推定することができる。したがって、ＩｌａまたはＶｌａの大きさに応じて調光率の基準値を放電灯電力で見た場合にＷｓ１→Ｗｓ２→Ｗｓ３と次第に大きくなるように設定し、これに併せて調光率の下限値も放電灯電力で見た場合にＷｂ１→Ｗｂ２→Ｗｂ３と次第に大きくなるよに設定することで、高輝度放電灯１の生涯寿命を通じて立ち消えやチラツキのない安定した調光制御を行うことが可能になる。

なお、この実施例３では、放電灯電圧Ｖｌａあるいは放電灯電流Ｉｌａの値に応じて調光率の基準値が次第に大きくなるように設定し、これに併せて調光率の下限値も次第に大きくなるよに設定したが、制御回路６に内部タイマを設けて高輝度放電灯１の累積点灯時間を計測したり、あるいは光センサによって高輝度放電灯１の光出力強度を検出し、高輝度放電灯１の累積点灯時間、あるいは高輝度放電灯１の光出力強度に応じて調光率の基準値を可変したり、調光率の下限値を可変したりすることもできる。

（実施例４）
この実施例４における放電灯点灯装置の全体構成は、図１に示した実施例１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

この実施例４の特徴は、調光制御手段としての制御回路６において、調光率が基準値（放電灯電力Ｗｓに相当）以下になった場合には、調光下限における放電灯電力を放電灯電流の大きさに応じて制限するようにしていることである。すなわち、図８において放電灯電流がＩｌ１，Ｉｌ２，Ｉｌ３（Ｉｌ１＜Ｉｌ２＜Ｉｌ３）であるときには、調光下限の放電灯電力をＷｂ１，Ｗｂ２，Ｗｂ３（Ｗｂ１＜Ｗｂ２＜Ｗｂ３）にそれぞれ制限するようにしている。

その理由について以下説明する。

調光率はどこまでも小さくできる訳ではなく、図９に示すように、高輝度放電灯１の寿命が初期か末期かにかかわらず、放電灯電流Ｉｌａが約０．２７Ａ付近になると点灯状態が極端に不安定になる。したがって、図１０に示すように、調光信号の入力レベルを変えて調光率を次第に下げて行った場合でも、安定した点灯状態を保つ上では放電灯電流は一定値Ｉｍｉｎ以下にならないように制限する必要がある。

一方、前述のごとく高輝度放電灯１は、図７に示したように、寿命末期に近付くにつれて放電灯電圧Ｖｌａが上昇する。したがって、放電灯電流の下限値Ｉｍｉｎが制限されている状態で、高輝度放電灯１の寿命が進んで放電灯電圧Ｖｌａが次第に上昇すると、結果的に調光下限電力もＷｂ１→Ｗｂ２→Ｗｂ３と次第に増加する。

したがって、高輝度放電灯１の寿命が進むにつれて調光下限電力をＷｂ１→Ｗｂ２→Ｗｂ３と次第に増加させることにより放電灯電流Ｉｌａを略一定となるよう維持できるため、高輝度放電灯１の生涯寿命を通じて立ち消えやチラツキのない安定した調光制御を行うことが可能になる。また、この実施例４のような制御を行えば、実施例３に比べて制御シーケンスが簡単になるというメリットもある。

本発明の実施例１における放電灯点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。 実施例１の放電灯点灯装置の動作説明に供するタイミグチャートである。 実施例１において、調光制御手段による調光率制御に伴う放電灯電力とスイッチング周波数との関係を示す特性図である。 極性反転用のスイッチング周波数と高輝度放電灯の電極温度変化との関係を示す説明図である。 実施例２において、調光制御手段による調光率制御に伴う放電灯電力とスイッチング周波数との関係を示す特性図である。 実施例３において、調光制御手段による調光率制御に伴う放電灯電力とスイッチング周波数との関係を示す特性図である。 高輝度放電灯の寿命に応じた放電灯電流と放電灯電力との関係を示す特性図である。 実施例４において、調光制御手段による調光率制御に伴う放電灯電力とスイッチング周波数との関係を示す特性図である。 高輝度放電灯の点灯安定状態に関して放電灯電流と放電灯電圧との関係を示す特性図である。 実施例４において、調光信号により調光率を下げた場合に放電灯電流の下限値を設定する必要があることを説明するために供する図である。 従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１ 高輝度放電灯
２ 直流電源
４ 点灯回路
５ 始動回路
６ 制御回路（調光制御手段）
７ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換手段）
８ インバータ回路
Ｗｌａ 放電灯電力
Ｖｌａ 放電灯電圧
Ｉｌａ 放電灯電流
Ｗｒ 定格電力
Ｗｐ 光束立上電力
Ｗｓ 調光率の基準値に対応した放電灯電力
Ｗｂ 調光率の下限値に対応した放電灯電力

Claims (5)

1. 高輝度放電灯と、この高輝度放電灯に電力を供給して点灯させる点灯回路と、この点灯回路の出力を受けて前記高輝度放電灯を点灯に至らしめる始動回路と、調光率調整用の調光信号を受けて前記点灯回路の出力電力を制御して前記高輝度放電灯を調光制御する調光制御手段とを備え、前記点灯回路は、電源電圧を前記高輝度放電灯の点灯状態にするのに必要な電圧レベルに変換する電力変換回路と、この電力変換回路の出力を受けて所定の周波数を有する交流に変換するインバータ回路とを含む放電灯点灯装置において、
   前記調光制御手段は、前記調光信号の入力レベルに応じて、予め設定された調光率の所定の基準値から調光率の下限値に向かうほど前記インバータ回路の極性反転用のスイッチング周波数が次第に高くなるように制御するものであることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記調光率の所定の基準値は、前記高輝度放電灯の安定点灯時の定格電力出力時に対応した調光率以下の値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記調光制御手段は、前記調光率の基準値および調光率の下限値の少なくとも一方を、前記高輝度放電灯に加わる放電灯電圧の値、あるいは放電灯電流の値に応じて可変するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯装置。
4. 前記調光制御手段は、前記調光率の基準値および調光率の下限値の少なくとも一方を、前記高輝度放電灯の累積点灯時間、あるいは高輝度放電灯の光出力強度に応じて可変するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯装置。
5. 前記インバータ回路において、前記高輝度放電灯の安定点灯時の定格出力電力時のスイッチング周波数は１０Ｈｚ以上５ｋＨｚ未満の範囲に、また調光信号の入力レベルが調光率の下限値の場合のスイッチング周波数は１００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ未満の範囲になるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
   
   

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