JP2005135754A - 放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる定格の放電ランプを点灯できる放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】始動時の高圧放電ランプＬのランプ電圧をランプ電圧検出回路16で検出する。この検出された電圧に従い定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬを判別し、安全回路18によりインバータ回路13の出力範囲を設定する。制御回路19は安全回路18で設定された範囲でチョッパ回路12を制御し、インバータ回路13の出力を設定する。機械的な検出手段をもつことなく電気量の違いにより、定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬに対応できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯装置および照明装置に関する。

高圧放電ランプには多くの種類があり、たとえば定格電圧あるいは定格電力が異なるもの、さらには、メタルハライドランプの中でもセラミックメタルハライドランプあるいは石英メタルハライドランプなどがある。

そして、これらの異なる高圧放電ランプの種類によって、インバータ回路などの放電灯点灯手段の出力は異ならせる必要がある。ところが、これら高圧放電ランプの種類毎にインバータ回路を製造すると多品種少量生産となり、製造が煩雑になるとともに、製造コストが増加してしまう。

そこで、複数の異なる定格の高圧放電ランプに対応可能なインバータ回路を有する照明装置が知られている。

まず、たとえば機械的に判別するものとして、放電ランプの形状を異ならせ、放電ランプがランプソケットに装着された際に異なった形状をランプソケットにより判別して、それぞれインバータ回路の出力を制御するものがある（たとえば特許文献１参照）。

また、たとえば電気的に判別するものとして、定格電圧が同じで定格電力が異なる高圧放電ランプが装着可能で、高圧放電ランプが安定点灯時に高圧放電ランプの等価抵抗が異なる特性を用い、高圧放電ランプの安定点灯時のランプ電流を検出し、いずれの定格電力の高圧放電ランプが装着されているかを判別し、判別された高圧放電ランプに従った所定の電流値となるようにインバータ回路の出力を制御するものがある（たとえば特許文献２参照）。
特開２００１−２１０４８５号

しかしながら、特許文献１記載の構成では、ランプソケットを特殊なものにしなければならず、製造が煩雑になる。

また、特許文献２記載の構成では、定格電圧が等しく定格電力の異なる高圧放電ランプにしか対応できない。また、高圧放電ランプは必ずしも定格電圧が等しいとは限らず、定格電力が等しくて定格電圧が異なる場合、あるいは、同じ定格電圧であってもセラミックメタルハライドと石英メタルハライドなどの種類が異なる場合など種々の組み合わせの場合には、対応できない問題を有している。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、異なる定格の放電ランプを点灯できる放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の放電灯点灯装置は、異なる定格電圧で同じ定格電力の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；点灯時のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；この検出手段で検出されたランプ電圧に基づき放電ランプの定格電圧を判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、ランプ電圧検出手段で点灯時のランプ電圧を検出し、この検出されたランプ電圧に基づき判別手段で放電ランプの定格電圧を判別し、この判別された定格電圧に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、放電灯点灯手段を異なるランプ電圧の放電ランプに対応させることができる。

請求項２記載の放電灯点灯装置は、異なる定格電圧で同じ定格電力の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの始動時に放電ランプの状態を検出する放電ランプ状態検出手段と；この放電ランプ状態検出手段で検出された放電ランプの状態に基づき放電ランプの定格電圧を判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、ランプ状態検出手段で放電ランプの始動時に放電ランプの状態を検出し、この検出された放電ランプの状態に基づき判別手段で放電ランプの定格電圧を判別し、この判別された定格電圧に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、始動時には放電ランプは過渡状態であり、放電ランプの定格により大きく異なる特性を示すため、放電灯点灯手段を異なるランプ電圧の放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、放電ランプ検出手段は、ランプ電圧の変化量を検出するランプ電圧検出手段、ランプ電流を検出するランプ電流検出手段およびランプ電力の変化量を検出するランプ電力検出手段の少なくともいずれか一つであるもので、放電ランプの始動時にはランプ電圧の変化量、ランプ電流の変化量あるいはランプ電力の変化量のいずれもが、過渡状態で大きな変化をするので、判別手段では放電ランプの定格電圧の判別を確実に容易に可能にできる。

請求項４記載の放電灯点灯装置は、周波数可変で、一方の放電ランプの音響共鳴周波数のときには他方の放電ランプが安全窓の周波数になるような異なる放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；点灯時のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；この検出手段で検出されたランプ電圧に基づき一方の放電ランプであるか他方の放電ランプであるかを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、ランプ電圧検出手段で放電ランプのランプ電圧を検出し、このランプ電圧に基づき判別手段で一方の放電ランプであるか他方の放電ランプであるかを判別し、この判別された放電ランプに従い制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプをそれぞれのランプの安全窓の周波数で点灯させるので、音響共鳴周波数および安全窓の周波数に基づき放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに対応させることができる。

請求項５記載の放電灯点灯装置は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの安定点灯時に放電ランプの発光量を検出する発光量検出手段と；この発光量検出手段で検出された発光量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、発光量検出手段で安定点灯時の放電ランプの発光量を検出し、この検出された放電ランプの発光量に基づき判別手段で放電ランプの定格を判別し、この判別された定格に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、安定点灯時には発光量が安定し、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項６記載の放電灯点灯装置は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの安定点灯時に放電ランプの赤外線量を検出する赤外線量検出手段と；この赤外線量検出手段で検出された赤外線量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、赤外線量検出手段で安定点灯時の放電ランプの赤外線量を検出し、この検出された放電ランプの赤外線量に基づき判別手段で放電ランプの定格を判別し、この判別された定格に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、安定点灯時には赤外線量が安定し、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項７記載の放電灯点灯装置は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの始動時に放電ランプの発光量の変化量を検出する発光量検出手段と；この発光量検出手段で検出された発光量の変化量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、発光量検出手段で始動時の放電ランプの発光量の変化量を検出し、この検出された放電ランプの発光量の変化量に基づき判別手段で放電ランプの定格を判別し、この判別された定格に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、始動時には放電ランプは過渡状態であり、放電ランプの定格により発光量の変化量が大きいため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項８記載の放電灯点灯装置は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの始動時に放電ランプの紫外線の変化量を検出する紫外線検出手段と；この紫外線検出手段で検出された紫外線の変化量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、紫外線検出手段で始動時の放電ランプの紫外線の変化量を検出し、この検出された放電ランプの紫外線の変化量に基づき判別手段で放電ランプの定格を判別し、この判別された定格に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、始動時には放電ランプは過渡状態であり、放電ランプの定格により紫外線の変化量が大きいため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項９記載の放電灯点灯装置は、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電灯点灯手段で点灯させる放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間を検出するタイマ手段と；所定の定格電圧の放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの時間およびタイマ手段で検出された放電灯点灯手段で点灯させる放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間の差を検出して放電ランプを判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、タイマ手段で放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間を検出し、所定の定格電圧の放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの時間およびタイマ手段で検出された放電灯点灯手段で点灯させる放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間の差を検出して判別手段で放電ランプの定格を判別し、この判別された定格に基づき制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御して放電ランプを点灯させるので、始動時には放電ランプは過渡状態であり、放電ランプの定格により定格電圧に至るまでの時間が異なるため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応させることができる。

請求項１０記載の放電灯点灯装置は、請求項１ないし９いずれか記載の放電灯点灯装置において、始動時には制御手段は放電灯点灯手段で点灯可能な放電ランプのうち最も定格の低い放電ランプにあわせて始動するもので、最も定格の低い放電ランプにあわせて制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御することにより、いずれの定格の放電ランプが接続された場合にも制御手段および放電ランプに大きなストレスをかけることを防止できる。

請求項１１記載の放電灯点灯装置は、請求項１ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置において、判別手段は、放電ランプが消灯した後所定時間以内に再点灯した場合には従前に判別した放電ランプの結果を保持しているもので、瞬時停電や放電ランプの再始動時には始動時から、制御手段は最適な状態に放電灯点灯手段の出力を制御でき、放電灯点灯手段および放電ランプを適切な状態で始動する。

請求項１２記載の放電灯点灯装置は、請求項５ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置において、異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；放電ランプの始動電圧を検出するランプ始動電圧検出手段と；ランプ始動電圧検出手段の検出結果に従い判別レベルが変化し、放電ランプの定格を判別する判別手段と；この判別手段で判別された放電ランプの定格に従い、放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段とを具備したもので、放電ランプの消灯後に再点灯した場合、放電ランプは暖かい状態であり、ランプ電圧は放電ランプの温度によって異なるため、ランプ始動電圧検出手段の検出結果に従い判別手段は判別レベルを変化させ、放電ランプの再始動時にも放電ランプの定格の判別を可能にできる。

請求項１３記載の放電灯点灯装置は、請求項１ないし１２いずれか記載の放電灯点灯装置において、放電ランプの始動時に始動パルスを印加する始動パルス発生手段と；放電ランプ始動時の過渡特性が初始動時になる程度に長く始動パルス発生手段の再始動パルスを休止させる休止区間を設ける始動パルス発生制御用タイマ手段と具備したもので、放電ランプの過渡特性が初始動時になる程度の始動パルス発生手段の休止区間を始動パルス発生制御用タイマ手段により設け、放電ランプの消灯から再点灯するまでの放電ランプが冷却するので、放電ランプの再点灯時に放電ランプの定格の判別を誤ることを防止できる。

請求項１４記載の照明装置は、放電ランプを点灯させる請求項１ないし１３いずれか記載の放電灯点灯装置と；放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。

請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、放電灯点灯手段の出力を異なるランプ電圧の放電ランプに対応できる。

請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、始動時には放電ランプは過渡状態であり、定格により大きく異なる特性を示すため、放電灯点灯手段の出力を異なるランプ電圧の放電ランプに確実に対応できる。

請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、請求項２記載の放電灯点灯装置において、判別手段では放電ランプの定格電圧の判別を確実に容易に可能にできる。

請求項４記載の放電灯点灯装置によれば、音響共鳴周波数および安全窓の周波数に基づき放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに対応できる。

請求項５記載の放電灯点灯装置によれば、安定点灯時には発光量が安定し、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応できる。

請求項６記載の放電灯点灯装置によれば、安定点灯時には赤外線量が安定し、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応できる。

請求項７記載の放電灯点灯装置によれば、始動時には放電ランプは過渡状態であり、定格により発光量の変化量が大きいため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応できる。

請求項８記載の放電灯点灯装置によれば、始動時には放電ランプは過渡状態であり、定格により紫外線の変化量が大きいため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応できる。

請求項９記載の放電灯点灯装置によれば、始動時には放電ランプは過渡状態であり、定格により定格電圧に至るまでの時間が異なるため、放電灯点灯手段を定格の異なる放電ランプに確実に対応できる。

請求項１０記載の放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし９いずれか記載の放電灯点灯装置に加え、最も定格の低い放電ランプにあわせて制御手段は放電灯点灯手段の出力を制御することにより、いずれの定格の放電ランプが接続された場合にも制御手段および放電ランプに大きなストレスをかけることを防止できる。

請求項１１記載の放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置に加え、瞬時停電や放電ランプの再始動時には始動時から、制御手段は最適な状態に放電灯点灯手段の出力を制御でき、放電灯点灯手段および放電ランプを適切な状態で始動できる。

請求項１２記載の放電灯点灯装置によれば、請求項５ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置に加え、放電ランプの消灯後に再点灯した場合、放電ランプは暖かい状態であり、ランプ電圧は放電ランプの温度によって異なるため、ランプ始動電圧検出手段の検出結果に従い判別手段は判別レベルを変化させ、放電ランプの再始動時にも放電ランプの定格の判別を可能にできる。

請求項１３記載の放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし１２いずれか記載の放電灯点灯装置に加え、放電ランプの過渡特性が初始動時になる程度の始動パルス発生手段の休止区間を始動パルス発生制御用タイマ手段により設け、放電ランプの消灯から再点灯するまでの放電ランプが冷却するので、放電ランプの再点灯時に放電ランプの定格の判別を誤ることを防止できる。

請求項１４記載の照明装置によれば、放電ランプを点灯させる請求項１ないし１３いずれか記載の放電灯点灯装置を具備したので、それぞれの効果を奏することができる。

以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図２は照明装置の外観を示す正面図で、この図２に示すように、１は照明装置で、この照明装置１は器具本体２を備えている。また、器具本体２は、電源ボックス３を有し、この電源ボックス３の下部には回動自在にランプホルダ４が取り付けられ、このランプホルダ４には内面が反射面で下面に照射開口が形成された反射笠５が装着されている。そして、電源ボックス３内には放電灯点灯装置６が収納され、ランプホルダ４内には放電灯点灯装置６に電気的に接続されたたとえばエジソン型のＥ２６型のランプソケット７が取り付けられ、このランプソケット７には基端に図示しない口金を有する高圧放電ランプ（ＨＩＤ）Ｌが取り付けられて、反射笠５内に位置する。なお、定格の異なる高圧放電ランプＬであっても、口金の形状が同一であり、また、基本的には口金の端部から発光中心までの距離が同じものを使用することにより、反射笠５の特性を適切に得ることができる。

図１は放電灯点灯装置を示すブロック図で、放電灯点灯装置６は、この図１に示すように、商用交流電源ｅにこの商用交流電源ｅの交流電圧を直流電圧に全波整流するたとえばダイオードブリッジなどの整流回路11が接続されている。この整流回路11には、平滑するとともに力率改善のプリレギュレータとしても機能する出力可変の昇降圧用のチョッパ回路12が接続され、このチョッパ回路12には点灯不安定や立ち消えを防止するためにたとえば低周波の矩形波の交流に変換するフルブリッジ型のインバータ回路13が接続されて、これらチョッパ回路12およびインバータ回路13で、放電灯点灯手段14を構成している。

また、インバータ回路13は、始動時にパルス出力して始動を補助する始動パルス発生手段としてのイグナイタ15を介して高圧放電ランプＬに接続されている。

そして、高圧放電ランプＬのランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段としてのランプ電圧検出回路16およびランプ電力を検出するランプ電力検出手段としてのランプ電力検出回路17が接続されている。

さらに、ランプ電圧検出回路16は、インバータ回路13の出力範囲を設定する判別手段としての安全回路18に接続され、安全回路18はランプ電力検出回路17とともに、直接的にはチョッパ回路12の出力を制御することによりインバータ回路13の出力を制御する制御手段としての制御回路19に接続されている。

次に、この放電灯点灯装置６の基本的な動作について説明する。

商用交流電源ｅの交流電圧を整流回路11で全波整流し、チョッパ回路12で昇降圧した後インバータ回路13で矩形状の交流電圧に変換し、高圧放電ランプＬに電圧を印加する。なお、高圧放電ランプＬの始動時には、イグナイタ15によりパルス状の通常より高い電圧を印加し、高圧放電ランプＬを始動、点灯させる。

また、ランプ電圧検出回路16では、高圧放電ランプＬのランプ電圧を検出し、高圧放電ランプＬの種類、たとえば定格電圧を判別し、安全回路18ではインバータ回路13の出力の範囲を設定し、制御回路19ではチョッパ回路12の昇降圧を変化させてインバータ回路13の出力を変化させ、接続されている高圧放電ランプＬに対応した定格電圧に対応する出力をする。

一方、安全回路18でインバータ回路13の出力範囲が設定された後は、ランプ電力検出回路17でランプ電力に従い定格電力となるように制御回路19でチョッパ回路12の出力を制御することによりインバータ回路13の出力を制御して、高圧放電ランプＬが定格電力で動作するように制御する。なお、安全回路18で判別するまでは、対応する高圧放電ランプＬのうち最も定格の低いものにあわせて、インバータ回路13から出力するようにチョッパ回路12を制御し、チョッパ回路12、インバータ回路13および高圧放電ランプＬに大きなストレスをかけることを防止して、長寿命化を図ることができる。

なお、定格電圧の低いセラミックメタルハライドランプの高圧放電ランプＬaは、高圧放電ランプＬa自体の破壊を防止するため、ランプ電圧１４５Ｖ以下で安全回路18を動作させ消灯させなければならない。一方、定格電圧の高い石英メタルハライドランプの高圧放電ランプＬbは、高圧放電ランプＬbの内部ガスの劣化、バルブの黒化あるいは電極の減少などにより、定格寿命中であってもランプ電圧が１６０Ｖ程度まで上昇してしまう。

このため、定格ランプ電力が同じであっても、高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとでは、制御を異ならせる必要がある。

そして、図３および図４に示すように、高圧放電ランプＬの安定点灯前の始動時である始動５０秒後の高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbの電圧は、それぞれ６５Ｖと３０Ｖと大きく異なる。このため、始動時のランプ電圧が高い場合には高圧放電ランプＬaと、始動時のランプ電圧が低い場合には高圧放電ランプＬbと判別できる。なお、この判別としてたとえば５０Ｖ以上の場合には高圧放電ランプＬaと判別し、５０Ｖより低い場合には高圧放電ランプＬaと判別するようにしても良い。

したがって、始動時のランプ電圧をランプ電圧検出回路16で検出し、安全回路18によりインバータ回路13の出力範囲を設定することにより、機械的な検出手段をもつことなく電気量の違いにより、定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbに対応することができる。

そして、このように、安全回路18により高圧放電ランプＬの定格が判別された場合、高圧放電ランプＬが消灯した後の所定時間は定格の高圧放電ランプＬの判別をラッチして保持しておく。このように、消灯した後の所定時間高圧放電ランプＬの定格を判別を保持しておけば、瞬時停電あるいは短時間の再点灯の際にも最初から適切な定格に対応した高圧放電ランプＬの状態で点灯が可能である。なお、所定時間を高圧放電ランプＬの交換に要する時間より長く設定すると、高圧放電ランプＬを交換した際に異なる定格の高圧放電ランプＬに対応した状態で動作してしまうおそれがあるので、所定時間は高圧放電ランプＬの交換に要する時間より短く設定する必要がある。

なお、高圧放電ランプＬa，Ｌbは温度により高圧放電ランプＬa，Ｌbの始動電圧が異なるため，再始動時のランプ判別をまちがえないように、高圧放電ランプＬa，Ｌbのあたたまり具合いを始動電圧で推定する。すなわち、高圧放電ランプＬa，Ｌbの始動電圧が高い場合は、高圧放電ランプＬa，Ｌbが暖かい状態であると推定する。そして、始動５０秒後の高圧放電ランプＬa，Ｌbの判別を５０Ｖ以上なら高圧放電ランプＬa、５０Ｖより低いなら高圧放電ランプＬbと判別したものを、たとえば７０Ｖ以上なら高圧放電ランプＬa、７０Ｖより低いと高圧放電ランプＬbになるように判別させるように、制御回路１9により安全回路18の判別のための判別レベルを切り換えるようにしても良い。

さらに、安全回路18のランプ電圧の判別レベルの５０Ｖ以上か、５０Ｖより低いかは切り換えず、高圧放電ランプＬa，Ｌbのランプ定格を判定する時刻をカウントする時間を始動後５０秒から、高圧放電ランプＬa，Ｌbの温度上昇が大きくなる前の始動２０秒後に切り換えするようにしてもよい。すなわち、始動５０秒後より始動２０秒後の方が、高圧放電ランプＬa，Ｌbの温度上昇が小さいので、初期の高圧放電ランプＬa，Ｌbの温度が高くても、初期の高圧放電ランプＬa，Ｌbの温度が低い場合と同様の温度により判別できる。

さらに、制御回路19に、高圧放電ランプＬa，Ｌbの始動時の過渡特性が初始動時になる程度に長くイグナイタ15の再始動パルスを休止させる休止区間を設ける始動パルス発生制御用タイマ手段としての機能を持たせるようにしても良い。

このように、イグナイタ15の始動パルスの休止区間が得られるので始動パルスの発生数を低減させて高圧放電ランプＬa，Ｌbを点灯させることができる。また、高圧放電ランプＬa，Ｌbの消灯後に再点灯した場合、高圧放電ランプＬa，Ｌbのランプ電圧は高圧放電ランプＬa，Ｌbの発光管の温度によって異なるため高圧放電ランプＬa，Ｌbの判別が困難となるが、制御回路19によりイグナイタ15の始動パルスの休止期間を設けることにより、高圧放電ランプＬa，Ｌbが消灯した後、再点灯するまでに高圧放電ランプＬa，Ｌbの発光管が十分に冷却されるので高圧放電ランプＬa，Ｌbの判別を誤ることを低減できる。

また、図３および図４に示すように、高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbの始動５０秒後のランプ電力は、それぞれ２３５Ｗと１３０Ｗと大きく異なる。このため、始動時のランプ電力が大きい場合には高圧放電ランプＬaと、始動時のランプ電力が小さい場合には高圧放電ランプＬbと判別できる。

したがって、ランプ電力検出回路17を安全回路18に接続させ、たとえば始動５０秒後のランプ電力により、高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを判別しても良い。

また、同様に、高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbのランプ電流も大きく異なるので、ランプ電流手段としてのランプ電流回路を設け、ランプ電流の大きさの違いにより高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを判別しても良い。

さらに、これらのようにほぼ始動時には過渡現象により高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとのランプ電圧、ランプ電力およびランプ電流の変化量の差が大きいので、ランプ電圧、ランプ電力またはランプ電流の変化量の差により高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを判別しても良い。

また、安定点灯時の高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbのランプ電圧、ランプ電力およびランプ電流もそれぞれ異なるので、安定点灯時の高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbのランプ電圧、ランプ電力およびランプ電流に基づき、高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを判別しても良い。

またさらに、ランプ電圧、ランプ電力およびランプ電流については、インバータ回路13からの出力電圧、出力電力および出力電流、すなわち高圧放電ランプＬの入力電圧、入力電力および入力電流を用いても同様の効果を得ることができる。

さらに、安全回路18にタイマ手段としての機能を持たせ、高圧放電ランプＬaまたは高圧放電ランプＬbのいずれか一方の、ランプ電圧、ランプ電力またはランプ電流の定格に至るまでの時間を予め記憶させておき、安全回路18でランプ電圧、ランプ電力またはランプ電流の定格に至るまでの時間を検出し、予め記憶されている定格に至るまでの時間にほぼ等しい場合には高圧放電ランプＬaまたは高圧放電ランプＬbのいずれか一方であると判別し、予め記憶されている定格に至るまでの時間と所定の差がある場合には高圧放電ランプＬaまたは高圧放電ランプＬbのいずれか一方であると判別するようにしても良い。

次に、異なる定格の高圧放電ランプＬとして、定格電圧７０Ｖ、定格電力２０Ｗのメタルハライドランプであるウシオライティング株式会社製 型番ＵＣＭ２０ を高圧放電ランプＬcと、定格電圧８０Ｖ、定格電力３５Ｗのメタルハライドランプであるフィリップスライティング株式会社製 型番ＣＤＭ３５ を高圧放電ランプＬdとを用いた。

この場合には、図５に示すように、始動時である始動３０秒後の電圧を検出すると、定格電圧の低い高圧放電ランプＬcの方が電圧上昇が早い。したがって、始動３０秒後に電圧が所定値以上に上昇した場合には高圧放電ランプＬc、所定値に達していない場合には高圧放電ランプＬdと判別できる。

なお、電力あるいは電流を検出しても、異なる定格電力の高圧放電ランプＬcおよび高圧放電ランプＬdを判別できる。

また、図６は他の実施の形態の放電灯点灯装置を示すブロック図で、基本的には図１に示す放電灯点灯装置６と同様であるが、高圧放電ランプＬの発光量を検出するたとえばフォトセンサであるフォトトランジスタなどの発光量検出手段21を設け、この発光量検出手段21により安全回路18を制御するものである。

そして、基本的な動作も同様であるが、異なる定格の高圧放電ランプＬとして、定格電圧１００Ｖ、定格電力２５０Ｗのセラミックメタルハライドランプの試験品を高圧放電ランプＬaと、定格電圧１３０Ｖ、定格電力２５０Ｗの石英メタルハライドランプである東芝ライテック株式会社製 型番ＥＢＪ２−２５０Ｗ を高圧放電ランプＬbとを用いた場合、安定点灯時には、定格電力が同じためセラミックメタルハライドランプの高圧放電ランプＬaの方がたとえば１１０ｌｍ／Ｗと発光量が多く、石英メタルハライドランプの高圧放電ランプＬbの方が８５ｌｍ／Ｗと発光量が少ない。

このため、安定点灯時の発光量が多い場合には高圧放電ランプＬaと、発光量が少ない場合には高圧放電ランプＬbと判別できる。

したがって、安定点灯時の発光量を発光量検出手段21で検出し、安全回路18によりインバータ回路13の出力範囲を設定することにより、機械的な検出手段をもつことなく光−電気変換された電気量の違いにより、定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを判別できる。

また、安定点灯時の発光量に限らず、始動時の発光量の変化量を検出しても良い。始動時の発光量についても同様に、セラミックメタルハライドランプの高圧放電ランプＬaの方が変化量が多く、石英メタルハライドランプの高圧放電ランプＬbの方が変化量が少ない。

したがって、始動時の発光量の変化量は過渡現象の状態であるため大きく、この発光量の変化量を検出することにより、定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを容易に判別できる。

また、図６に示す発光量検出手段21に代えて、高圧放電ランプＬの赤外線量を検出するたとえば赤外線フォトセンサである赤外線フォトトランジスタなどの赤外線量検出手段を設けても良い。

すなわち赤外線量は発光量にほぼ対応するので、安定点灯時の赤外線発光量が多い場合には高圧放電ランプＬaと、赤外線量が少ない場合には高圧放電ランプＬbと判別できる。

さらに、図６に示す発光量検出手段21に代えて、高圧放電ランプＬの紫外線量を検出するたとえば紫外線フォトセンサである紫外線フォトトランジスタなどの紫外線量検出手段を設けても良い。

始動時の発光量については、発光量の変化量すなわち立ち上がりにほぼ対応するので、始動時の発光量の変化量は過渡現象の状態であるため大きく、この場合にも紫外線の変化量を検出することにより、定格電力が同じでも定格電圧が異なる高圧放電ランプＬaと高圧放電ランプＬbとを容易に判別できる。

また、インバータ回路13は、低周波の矩形波を出力するようにしたが、高周波でも良く、さらに、低周波あるいは高周波の正弦波を出力するようにしても良い。

図７はまた他の実施の形態の放電灯点灯装置を示すブロック図で、判別手段として周波数切換手段22をランプ電圧検出回路16に接続し、周波数切換手段22によりインバータ回路13の発振周波数を切り換えるものである。

ここで、異なる定格の高圧放電ランプＬとして、定格電圧７０Ｖ、定格電力２０Ｗのメタルハライドランプであるウシオライティング株式会社製 型番ＵＣＭ２０ を高圧放電ランプＬcと、定格電圧８０Ｖ、定格電力３５Ｗのメタルハライドランプであるフィリップスライティング株式会社製 型番ＣＤＭ３５ を高圧放電ランプＬdとを用いた。

なお、高圧放電ランプＬcでは安全窓周波数が１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚおよび４０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚであり、高圧放電ランプＬdでは安全窓周波数が１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚである。

そして、電源投入後の１分間は定格電力の低い高圧放電ランプＬcの定格電力に合わせて２０Ｗ、また、周波数は高圧放電ランプＬcのみが安全窓周波数となる４５ｋＨｚとして、高圧放電ランプＬを点灯させる。

高圧放電ランプＬｃが装着されている場合には、高圧放電ランプＬcの安全窓周波数であるので、ランプ電圧検出回路16で検出されるランプ電圧は定格ランプ電圧付近の７０Ｖ付近で点灯する。

したがって、制御回路19はチョッパ回路12の出力をそのままにするとともに、周波数切換手段22にてインバータ回路13の周波数を２つの高圧放電ランプＬa，Ｌbともに安全窓となる周波数に切り換え、インバータ回路13は出力電力２０Ｗ、周波数１８ｋＨｚにて高圧放電ランプＬcを点灯させる。

一方、高圧放電ランプＬdが装着されている場合には、高圧放電ランプＬdの音響共鳴周波数となるため、ランプ電圧検出回路16で検出されるランプ電圧は定格電圧を十分に超えた１００Ｖ以上になるため、周波数切換手段22は高圧放電ランプＬdであると判別し、インバータ回路13の発振周波数を安全窓となる１８ｋＨｚ程度に低下させて、高圧放電ランプＬdの点灯周波数を１８ｋＨｚ程度とし、制御回路19によりチョッパ回路12の出力電圧を制御して、インバータ回路13の出力電力を３５Ｗに設定する。

このように、インバータ回路13の出力電力を３５Ｗ、周波数を１８ｋＨｚとすることにより、高圧放電ランプＬdのランプ電圧は８０Ｖ付近となって点灯する。

このように、高圧放電ランプＬcおよび高圧放電ランプＬdの音響共鳴周波数および安全窓周波数の違いを用いて、異なる定格電力の高圧放電ランプＬcおよび高圧放電ランプＬdを判別できる。

これらのように、機械的な判別を用いることなく１つの放電灯点灯装置６を複数の高圧放電ランプＬに対応させることができることにより、多品種少量生産から少品種大量生産とすることができるので、回路開発、製造および製品管理の簡素化およびコストの低減を図ることができる。

なお、いずれの場合にも１つの判別方法に限らず、いずれかの２つまたは３つ以上の判別を組み合わせて、定格の異なる高圧放電ランプＬを判別するようにしても良い。

本発明の放電灯点灯装置の一実施の形態を示すブロック図である。 同上照明装置の外観を示す正面図である。 同上高圧放電ランプＬa，Ｌbのランプ電圧ＶLおよびランプ電力ＷLを示す波形図である。 同上始動５０秒後のランプ電圧ＶLおよびランプ電力ＷLを示す図である。 同上高圧放電ランプＬc，Ｌdのランプ電圧ＶL、ランプ電力ＷLおよびランプ電流ＩLを示す波形図である。 同上他の実施の形態の放電灯点灯装置を示すブロック図である。 同上また他の実施の形態の放電灯点灯装置を示すブロック図である。

符号の説明

１ 照明装置
２ 器具本体
６ 放電灯点灯装置
14 放電灯点灯手段
15 始動パルス発生手段としてのイグナイタ
16 ランプ電圧検出手段としてのランプ電圧検出回路
17 ランプ電力検出手段としてのランプ電力検出回路
18 判別手段およびタイマ手段としての安全回路
19 制御手段および始動パルス発生制御用タイマ手段としての制御回路
21 発光量検出手段
22 判別手段としての周波数切換手段
Ｌ 高圧放電ランプ

Claims (14)

1. 異なる定格電圧で同じ定格電力の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   点灯時のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；
   この電圧検出手段で検出されたランプ電圧に基づき放電ランプの定格電圧を判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 異なる定格電圧で同じ定格電力の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電ランプの始動時に放電ランプの状態を検出する放電ランプ状態検出手段と；
   この放電ランプ状態検出手段で検出された放電ランプの状態に基づき放電ランプの定格電圧を判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 放電ランプ検出手段は、ランプ電圧の変化量を検出するランプ電圧検出手段、ランプ電流を検出するランプ電流検出手段およびランプ電力の変化量を検出するランプ電力検出手段の少なくともいずれか一つである
   ことを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 周波数可変で、一方の放電ランプの音響共鳴周波数のときには他方の放電ランプが安全窓の周波数になるような異なる放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   点灯時のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；
   この検出手段で検出されたランプ電圧に基づき一方の放電ランプであるか他方の放電ランプであるかを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
5. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電ランプの安定点灯時に放電ランプの発光量を検出する発光量検出手段と；
   この発光量検出手段で検出された発光量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
6. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電ランプの安定点灯時に放電ランプの赤外線量を検出する赤外線量検出手段と；
   この赤外線量検出手段で検出された赤外線量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
7. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電ランプの始動時に放電ランプの発光量の変化量を検出する発光量検出手段と；
   この発光量検出手段で検出された発光量の変化量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
8. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電ランプの始動時に放電ランプの紫外線の変化量を検出する紫外線検出手段と；
   この紫外線検出手段で検出された紫外線の変化量に基づき放電ランプを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプに従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
9. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
   放電灯点灯手段で点灯させる放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間を検出するタイマ手段と；
   所定の定格電圧の放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの時間およびタイマ手段で検出された放電灯点灯手段で点灯させる放電ランプの始動時から定格電圧に至るまでの実際の時間の差を検出して放電ランプを判別する判別手段と；
   この判別手段で判別された放電ランプの定格電圧に従い放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
10. 始動時には制御手段は放電灯点灯手段で点灯可能な放電ランプのうち最も定格の低い放電ランプにあわせて始動する
    ことを特徴とする請求項１ないし９いずれか記載の放電灯点灯装置。
11. 判別手段は、放電ランプが消灯した後所定時間以内に再点灯した場合には従前に判別した放電ランプの結果を保持している
    ことを特徴とする請求項１ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置。
12. 異なる定格の放電ランプを点灯可能な放電灯点灯手段と；
    放電ランプの始動電圧を検出するランプ始動電圧検出手段と；
    ランプ始動電圧検出手段の検出結果に従い判別レベルが変化し、放電ランプの定格を判別する判別手段と；
    この判別手段で判別された放電ランプの定格に従い、放電灯点灯手段の出力を制御する制御手段と；
    を具備したことを特徴とする請求項５ないし１０いずれか記載の放電灯点灯装置。
13. 放電ランプの始動時に始動パルスを印加する始動パルス発生手段と；
    放電ランプ始動時の過渡特性が初始動時になる程度に長く始動パルス発生手段の再始動パルスを休止させる休止区間を設ける始動パルス発生制御用タイマ手段と；
    を具備したことを特徴とする請求項１ないし１２いずれか記載の放電灯点灯装置。
14. 放電ランプを点灯させる請求項１ないし１３いずれか記載の放電灯点灯装置と；
    放電ランプが装着される器具本体と；
    を具備したことを特徴とする照明装置。

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