JP2006120349A - 放電灯点灯装置と照明器具及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】定格ランプ電流がほぼ同一で定格ランプ電力の異なるランプを１つの点灯装置で容易に点灯できる２灯用の放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】インバータ回路１から出力される高周波電圧を印加されるインダクタＬ１とコンデンサＣ１を含む共振回路２と、第１の放電灯Ｌｐａに直列に接続される第１の巻線と第２の放電灯Ｌｐｂに直列に接続される第２の巻線を備え各放電灯Ｌｐａ，Ｌｐｂに流れるランプ電流を均衡させるバランサＢと、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングを制御するインバータ制御回路３とからなる放電灯点灯装置において、放電灯Ｌｐａ，Ｌｐｂが点灯しているときのインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数ｆｅが、共振回路２を構成しているインダクタＬ１とコンデンサＣ１の共振周波数ｆｏに対して、ｆｏ≦ｆｅ（より好ましくはｆｏ≒ｆｅ）の関係とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置と照明器具及び照明システムに関するものである。

従来、定格ランプ電流がほぼ同一で定格ランプ電力の異なるランプを１つの放電灯点灯装置で点灯させる場合、いくつかの手段があり、一つは図１３に示す回路のように、放電灯点灯装置から出力される出力電流を検出し、フィードバック回路８によりフィードバック制御をかけることにより、ランプＬｐに流れる出力電流（ランプ電流ともいう）を一定に保つ手段がある。また、もう一つの手段としては、図１４に示すように、放電灯点灯装置の共振回路部を構成しているインダクタＬ１のインダクタンス値とコンデンサＣ１の容量値から算出されるランプＬｐが接続されていない状態、いわゆる無負荷時の共振周波数ｆｏとランプＬｐが接続され点灯している状態でのインバータ回路部の周波数ｆｅをほぼ同一にするという手段（特開平１０−４１０８６）がある。

しかしながら、前者の手段では電流検出用の抵抗Ｒ１及び検出値をフィードバックして周波数を変動させるため周波数変動回路９からなるフィードバック回路８が必要となり、多くの部品点数を有する。その点、後者の手段ではランプの点灯時の周波数ｆｅをインダクタＬ１とコンデンサＣ１からなる共振周波数ｆｏ（＝１／２π√（Ｌ１・Ｃ１））に合わせるだけのため、部品点数が増えることなく容易に設計できる。
特開平１０−４１０８６号公報

しかしながら、上述のランプ電流を一定にする技術では、複数のランプを点灯させる放電灯点灯装置において、以下の問題が生じる。それは前者の手段（図１８に示す）では複数のランプのランプ電流をそれぞれ検出する必要があるため、１灯用に比べ、さらに部品点数が増える。

また、後者でも共振回路がランプの数だけ複数必要になる。この場合、例えば図１６に示す２灯用の両者の共振回路のインダクタＬ１ａ、コンデンサＣ１ａ及びインダクタＬ１ｂ、コンデンサＣ１ｂが全く同一のインダクタンス値及び容量値であれば、図１５に示す１灯用での共振特性と同一の動作となるため問題ないが、実際の部品はある程度のばらつきを有しているため、インバータ回路の動作周波数が１つしかないのに、図１７に示すように、複数の無負荷時共振周波数ｆｏａ，ｆｏｂ（ｆｏａ≠ｆｏｂ）が生じる回路となる。

従って、例えば２灯のランプＬｐａ，Ｌｐｂが点灯している場合、片方のランプ電流Ｉｌａａは他方のランプ電流Ｉｌａｂよりも大きいか小さくなるというばらつきが生じ、定格ランプ電力が同一のランプでも光出力のばらつきが生じてくる。また、ランプを点灯させるための始動電圧にも、当然ながら、ばらつきが生じてくるため、例えば２灯用の放電灯点灯装置において、ある動作周波数で生じる共振回路のコンデンサ電圧（共振電圧ともいう）が低い方を必要とされる始動電圧に合わせた場合、もう片方の始動電圧が極端に大きくなり、部品ストレスが過大になることも容易に推測できる。

これらを図１６を使って詳細に説明すると、直流電源Ｅにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が並列に接続されており、これらのスイッチング素子Ｑ１とＱ２はインバータ制御回路３により所定の動作周波数でスイッチングする。スイッチング素子Ｑ１とＱ２の接続点から直流カット用のコンデンサＣ３ａ、Ｃ３ｂを介して高周波電圧がインダクタＬ１ａ及びコンデンサＣ１ａもしくはインダクタＬ１ｂ及びコンデンサＣ１ｂの共振回路に印加され、その共振作用による共振電圧がランプＬｐａ、Ｌｐｂに印加される。

ここで、インバータ制御回路３及び共振回路２の動作について、図１４に示す１灯用の回路で説明すると、まず、電源投入直後は、インバータ制御回路３のモードは予熱モードとなる。これはランプＬｐのフィラメントを加熱するモードで、ランプＬｐには図１５で示す無負荷時の共振カーブで表される電圧が印加され、インバータ制御回路３の出力する周波数は高い周波数ｆｐに設定されており、かつランプＬｐが始動点灯する電圧Ｖｉｇ未満の電圧に設定される。

次に、インバータ制御回路３は予熱モードから始動モードに移行する。始動モードではランプＬｐが始動し、点灯状態に移行する。つまり、インバータ制御回路３から出力される駆動信号の周波数は予熱モード時の周波数ｆｐからｆｓへと移行し、インバータ回路１からの高周波電圧が周波数ｆｓで共振回路２に出力され、ランプＬｐには必要始動電圧Ｖｉｇ以上の電圧Ｖｏが印加される。これにより、ランプＬｐが始動し点灯する。

その後、インバータ制御回路３は始動モードから点灯モードになり、動作周波数もｆｓからｆｅへと移行し、共振カーブが無負荷時の共振カーブからランプＬｐが点灯している状態の共振カーブに変化し、ランプＬｐにはランプ電流Ｉｌａが流れる。

一方、図１６に示す２灯用でのインダクタＬ１ａ、コンデンサＣ１ａからなる共振回路と、インダクタＬ１ｂ、コンデンサＣ１ｂからなる共振回路とでは、部品のばらつき等が存在するため、例えば図１７に示すように、無負荷時の共振カーブがインダクタＬ１ａ、コンデンサＣ１ａとインダクタＬ１ｂ、コンデンサＣ１ｂとで異なる共振カーブａ’，ｂ’となり、かつ無負荷共振周波数が各ｆｏａとｆｏｂの２つ存在することになる。

そのため、インバータ制御回路３により始動モードで周波数ｆｓの信号が出力されると、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は周波数ｆｓでの高周波電圧を共振回路に出力するため、インダクタＬ１ａ、コンデンサＣ１ａからなる共振回路で出力される電圧はＶｏａ、インダクタＬ１ｂ、コンデンサＣ１ｂからなる共振回路で出力される電圧はＶｏｂとなり、Ｖｏａ≠Ｖｏｂであり、例えばここではＶｏａ＜Ｖｏｂとしているが、Ｖｏａがランプの必要始動電圧Ｖｉｇ以上に設定しなければならないため、おのずとＶｏｂが大きくなることが分かる。このため部品のストレスは増大する方向となる。

特にＦＨＴやＦＨＤのようなランプの管にブリッジ構造の管と管をつなぐ構造があれば、始動電圧は高くなる傾向にあり、必要始動電圧Ｖｉｇは大きくなり、その分、無負荷共振周波数ｆｏａ、ｆｏｂに近づくので、前記の方式での２灯用の放電灯点灯装置ではますますＶｏｂは大きくなる方向となり、その分、部品のストレスは飛躍的に増大する。また、点灯モードにおいても、インダクタＬ１ａ、コンデンサＣ１ａの共振カーブａと、インダクタＬ１ｂ、コンデンサＣ１ｂの共振カーブｂとが異なるので、点灯時の動作周波数ｆｅにおけるランプ電流がＩｌａａ、Ｉｌａｂとばらつくことになるから、放電灯点灯装置の光出力のばらつきが大きくなるということになる。

本発明は上記の問題点を解決しようとするものであり、その目的とするところは、定格ランプ電流がほぼ同一で定格ランプ電力の異なるランプを１つの点灯装置で容易に点灯できる２灯用の放電灯点灯装置を提供することにある。

本発明の放電灯点灯装置にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源Ｅから供給される直流電圧をスイッチングして高周波電圧に変換するインバータ回路１と、前記インバータ回路１から出力される高周波電圧を印加されるインダクタＬ１とコンデンサＣ１を含む共振回路２と、第１の放電灯Ｌｐａに直列に接続される第１の巻線と第２の放電灯Ｌｐｂに直列に接続される第２の巻線を備え各放電灯Ｌｐａ，Ｌｐｂに流れるランプ電流を均衡させるバランサＢと、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングを制御するインバータ制御回路３とからなる放電灯点灯装置において、放電灯Ｌｐａ，Ｌｐｂが点灯しているときのインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数ｆｅが、共振回路２を構成しているインダクタＬ１とコンデンサＣ１の共振周波数ｆｏに対して、ｆｏ≦ｆｅ（より好ましくはｆｏ≒ｆｅ）の関係であることを特徴とするものである。

本発明によれば、バランサを介して接続された第１の放電灯と第２の放電灯とで、同じ共振回路が兼用されているので、始動時の共振電圧や点灯時の共振電圧のばらつきが生じることはなく、したがって、２灯用の放電灯点灯装置であっても、１灯用の放電灯点灯装置と同じ手段を用いて、定格ランプ電流がほぼ同一で定格ランプ電力の異なるランプを１つの放電灯点灯装置で点灯させることができる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１に示す。この回路では直流電源Ｅにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が並列に接続されており、スイッチング素子Ｑ２に並列に直流カット用のコンデンサＣ３及び共振回路２のインダクタＬ１、コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。また、コンデンサＣ１と並列にバランサＢとランプＬｐａ、Ｌｐｂが直列に接続されており、ランプＬｐａ、ＬｐｂはバランサＢの巻線の端部に各々接続されている。回路の構成は従来例の説明で述べた回路とほぼ同じであるから、同一のところの説明は省略する。なお、ここでの共振回路２はスイッチング素子Ｑ２に並列に接続させたが、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続させても良い。また、バランサＢの位置はランプと直列に接続されていれば良い。

インバータ制御回路３が点灯モードになっている場合はバランサＢは不平衡なランプ電流を抑制するように作用するため、バランサＢのインダクタンス成分は打ち消される回路となり、図１４に示される１灯用の回路と等価になる。従って、ランプのインピーダンスによらず２灯のランプＬｐａ、Ｌｐｂに流れるランプ電流を略一定にするためには、インバータ制御回路３の点灯時の動作周波数ｆｅをインダクタＬ１とコンデンサＣ１とで決まる無負荷共振周波数ｆｏにほぼ一致させればよい。

このようにすることにより、従来の回路に比べ部品点数も削減され、なおかつ部品のばらつきによるランプ電流のばらつきも抑えることが可能になり、光出力のばらつきも抑制される。なお、ｆｅ≒ｆｏの範囲であればｆｏ≦ｆｅであっても構わないが、ｆｏ＞ｆｅでは点灯時のランプ外れによる無負荷時に進相電流が流れるので好ましくない。

ところで、バランサＢのインダクタンス値の設定は、図２に示したように、ランプＬｐａ、Ｌｐｂが接続されていないか、接続されていても予熱モードになっている場合の無負荷時の共振カーブで表される始動モードでの動作周波数ｆｓでの共振電圧ＶｏとランプＬｐａもしくはランプＬｐｂの１灯のみが点灯した場合の共振カーブの始動モードでの動作周波数ｆｓでの共振電圧Ｖｘとがほぼ同一もしくは高めになるように設定する。例えばランプＬｐａ側が点灯した場合のランプインピーダンスが０Ωから∞に変化した場合（図４に示すランプＬｐｂ側が無負荷の場合）を考える。

このとき、図３に示すようにランプＬｐａのランプインピーダンスが０の場合のランプＬｐｂ側に発生するＶｘ０とランプＬｐａのランプインピーダンスが∞の場合のランプＬｐｂ側に発生するＶｘ１（＝Ｖｏ）とを比較してＶｘ０≧Ｖｘ１＝Ｖｏとなる。また、このとき、２灯とも無負荷時の共振周波数ｆｏと、１灯だけ点灯したときの共振周波数ｆ１と、始動モードの動作周波数ｆｓとの関係がｆｏ＜ｆ１＜ｆｓに設定される。なお、ｆ１がほぼｆｏと同一であっても良い。

このように設定すれば、１灯が点灯したときに、もう片側のランプに充分な始動電圧を与えられ、なおかつスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に流れる電流が遅相モードになるため、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に過度の電流ストレスを与えることはなくなる。

もしも、ｆｏ＜ｆｓ＜ｆ１に設定すると、１灯のみが点灯している場合にはスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に流れる電流が進相モードとなるため、インバータ制御回路３が動作し続けている間、多大なストレスがスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に加わり、最悪の場合、素子破壊ということもあり得る。

特にＪＩＳ表記でのＦＨＴやＦＨＤのようなブリッジ形状を持つランプでは、比較的始動電圧が高いため、始動モードの動作周波数ｆｓが無負荷共振周波数ｆｏに近くなる。従って、ｆｏ＜ｆ１＜ｆｓの関係に設定すれば、充分な始動電圧を得られ、かつストレスが軽減できる。

また、このようにバランサＢを設定することにより、１灯点灯時、１灯無負荷時における２次電圧Ｖｘｂが、２灯の放電灯が無負荷である場合に発生する２次電圧Ｖｏよりも大きくなっても、共振回路のインダクタＬ１、コンデンサＣ１で発生する従来例で示したようなストレスは軽減される。それは１灯点灯時、１灯無負荷時における２次電圧Ｖｘｂが以下の式で表されることからも明白である。
Ｖｘｂ＝（２×ＬＢａ＋Ｒｌａ）×Ｉｌａａ

ここで、ＬＢａはバランサＢのインダクタンス値、ＲｌａはランプＬｐａのインピーダンス、ＩｌａａはランプＬｐａに流れるランプ電流である。また、２次電圧ＶｘｂはランプＬｐｂ側の端子に出力される出力電圧である。つまり、共振回路のコンデンサＣ１に発生する電圧にバランサＢのインダクタンスＬＢａ分だけランプＬｐｂ側に電圧が重畳されるということなので、従来例で示したランプＬｐｂ側に発生する電圧Ｖｏｂと、この実施形態で示した２次電圧Ｖｘｂとが同一の場合、共振回路を構成しているインダクタ、コンデンサに発生するストレスは軽減される。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図５に示す。この回路では直流電源Ｅにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が並列に接続されており、スイッチング素子Ｑ２に並列に直流カット用のコンデンサＣ３を介して共振回路のインダクタＬ１、コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。また、コンデンサＣ１と並列にコンデンサＣ４を介してバランサＢとランプＬｐａ、Ｌｐｂが直列に接続されており、ランプＬｐａ、ＬｐｂはバランサＢの各巻線の端部に各々接続されている。この回路はランプＬｐａ、Ｌｐｂが無い時の無負荷共振周波数と、ランプＬｐａ、Ｌｐｂが短絡したときの共振周波数との２つの共振周波数を持つ。

回路の構成は従来例で述べた回路とほぼ同じであるから、同一のところの説明は省略する。インバータ制御回路３が点灯モードになっている場合は、バランサＢは不平衡なランプ電流を抑制するように作用するため、バランサＢのインダクタンス成分は打ち消される回路となり、図６に示される１灯用の回路と等価になる。このとき、ランプＬｐａ、Ｌｐｂの並列インピーダンスＬｐに流れる電流Ｉ１ａ３は次のように表される。
Ｉ１ａ３＝Ｅ１／｛Ｒｌａ（１−ω² Ｌ１Ｃ１）＋ｊωＬ１＋（１−ω² Ｌ１Ｃ１）／ｊωＣ４｝

ｊは複素数表示である。また、ωは角周波数、Ｅ１は高周波電源の出力電圧である。また、この式でのＬ１、Ｃ１、Ｃ４はそれぞれインダクタＬ１のインダクタンス値、コンデンサＣ１、Ｃ４の容量値を表し、Ｒｌａはランプのインピーダンスを示している。

従って、コンデンサＣ４を挿入しても実施形態１と同様、インダクタＬ１とコンデンサＣ１からなる共振回路の無負荷共振周波数ｆｏを点灯モードの周波数ｆｅに略一致させるように動作させるとランプのインピーダンスＲｌａによらず、一定のランプ電流を流すことができる。また、バランサＢのインダクタンス値は、実施形態１と同様にｆｏ≦ｆ１＜ｆｓとなるように設定する。

バランサＢは１灯点灯時、片方が無負荷の場合の始動電圧も担うことになり、例えばインバータ制御回路３が予熱モードから始動モードに移行し、ランプＬｐａが点灯した場合、ランプＬｐｂが始動点灯していないと、図７に示すような回路となり、始動モード時にランプＬｐａに流れるランプ電流をＩｌａａ１とすると、始動点灯していないランプＬｐｂの両端にかかる電圧Ｖｘ２は以下の式で表される。
Ｖｘ２＝（２・ＬＢａ＋Ｒｌａ＋Ｃ４）×Ｉｌａａ１

ここで、ＬＢａはバランサのインダクタンス値、ＲｌａはランプＬｐａのインピーダンス、Ｃ４はコンデンサＣ４の容量値である。この場合のバランサＢのインダクタンス値の設定も実施形態１のように設定することは言うまでもない。コンデンサＣ４が挿入されていることでランプＬｐａ、Ｌｐｂの両端電圧（ランプ電圧）が比較的高い場合においても充分に点灯できる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を図８に示す。この回路では直流電源Ｅにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が並列に接続されており、スイッチング素子Ｑ２に並列に直流カット用のコンデンサＣ３を介して共振回路のインダクタＬ１、コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。また、コンデンサＣ１と並列にバランサＢとコンデンサＣ５、Ｃ６とランプＬｐａ、Ｌｐｂが直列に接続されており、コンデンサＣ５とランプＬｐａの直列回路、コンデンサＣ６とランプＬｐｂの直列回路はバランサＢの各巻線の端部に各々接続されている。回路の構成は従来例で述べた回路とほぼ同じであるから、同一のところの説明は省略する。

インバータ制御回路３が点灯モードになっている場合はバランサＢは不平衡なランプ電流を抑制するように作用するため、バランサＢのインダクタンス成分は打ち消される回路となり、実施形態２で記載した図６に示される１灯用の回路と等価になる。従って、実施形態２で述べたようにランプのインピーダンスによらず２灯のランプＬｐａ、Ｌｐｂに流れるランプ電流を一定にするためにはインバータ制御回路３の点灯時の動作周波数ｆｅをインダクタＬ１、コンデンサＣ１で表される無負荷共振周波数ｆｏにほぼ一致させる。このようにすることにより、部品のばらつきによるランプ電流のばらつきも抑えることが可能になり、光出力のばらつきも抑制される。

この場合、バランサＢとランプＬｐａ、Ｌｐｂの間にコンデンサＣ５、Ｃ６が挿入されることにより、ランプＬｐａもしくはＬｐｂに接続されるランプ線が断線になったときに検出しやすくなる。例えば一般的な断線検出回路の場合、直流電圧を印加させて断線の有無を検出する。しかし、実施形態２ではランプＬｐｂのランプ線が断線した場合、直流電圧から流れる電流がバランサＢを介してランプＬｐａに流れる。ランプＬｐａが点灯している場合のインピーダンスは小さいため、断線検出回路の検出電圧は上昇してこなくなるという不具合が生じる。コンデンサＣ５、Ｃ６を挿入することによって直流カットの役割を果たし、断線検出しやすくなるという利点がある。

また、バランサＢのインダクタンス値の設定は実施形態２で述べたように、ｆｏ≦ｆ１＜ｆｓに設定されるようにする。１灯点灯、１灯が無負荷の場合の回路は図７で示した回路と等価になるため説明は省略する。

（実施形態４）
本発明の実施形態４を図９に示す。この回路では実施形態１〜３での直流電源Ｅとして、交流電源Ｖを整流回路ＤＢにて整流し、昇圧チョッパ回路４により直流電圧を得ている。すなわち、交流商用電源Ｖの両端にフィルタ回路ＦＬが接続され、フィルタ回路ＦＬの出力には交流電圧を整流する整流回路ＤＢが接続されている。この整流回路ＤＢの出力に昇圧チョッパ回路４が接続される。昇圧チョッパ回路４はインダクタＴ３、スイッチング素子Ｑ３、ダイオードＤ１及び昇圧チョッパ回路の出力電圧を平滑化するコンデンサＣ２０、チョッパ制御回路５からなる。チョッパ制御回路５は例えば汎用ＰＦＣ用ＩＣであるＭＣ３３２６２（オン・セミコンダクター製）などを使用する。昇圧チョッパ回路４のインダクタＴ３とスイッチング素子Ｑ３の直列回路が整流回路ＤＢの両端に接続され、スイッチング素子Ｑ３と並列にダイオードＤ１とコンデンサＣ２０の直列回路が接続される。そのコンデンサＣ２０の両端にインバータ回路１が接続される構成となっている。昇圧チョッパ回路４の動作は汎用ＩＣを使用のため説明しないが、この回路での利点は交流商用電源Ｖが変動してもコンデンサＣ２０に発生する直流電圧はほぼ一定であり、かつ入力力率を高くできることにある。

昇圧チョッパ回路４以降の回路は実施形態３と同じ回路のため重複する説明は省略するが、フィラメント予熱回路６が追加されている。このフィラメント予熱回路６は、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ２の両端に直流カット用のコンデンサＣ１１を介して予熱トランスＴ１を接続したものであり、予熱巻線ａ，ｂはランプＬｐａ，Ｌｐｂの高電位側のフィラメントに接続され、予熱巻線ｃはランプＬｐａ，Ｌｐｂの低電位側のフィラメントを直列接続した回路に接続されている。実施形態１または２の回路においても同様のフィラメント予熱回路６を備えていても良く、ランプが熱陰極形蛍光灯の場合に有効である。

なお、本明細書において、放電灯とは、一般照明用の蛍光灯や、殺菌灯、カラー照明用の蛍光灯、電球型の蛍光灯、熱陰極形蛍光灯、冷陰極形蛍光灯などだけを含むものではなく、放電現象に起因して発光する全ての発光手段を含むものとする。形状も、主に施設・店舗用途に用いられる直管型や、主に住宅用途に用いられる環形型、あるいは、主にダウンライトの器具に用いられるコンパクト型のものであってもよい。

また、インバータ回路は、直流電源からの直流電圧を異なる高周波数の電圧（略２０ｋＨｚ〜略２００ｋＨｚの振動数を持った電圧）に変換するものを意味し、例えば、ハーフブリッジ形のインバータやフルブリッジ形、一石形、並列形、プッシュプル形などの任意のインバータでよい。

また、本明細書において、インダクタやコンデンサなどの電気部品の接続態様について言及するとき、用語「接続」とは、２つ、あるいはそれ以上の電気部品の間に、追加の部品を含み得る導電路が存在するものとする。たとえば、インダクタの一端がコンデンサの一端と接続されるという場合、インダクタとコンデンサとの間に、本発明の作用効果に直接関係ない他の電気部品が接続されていても、インダクタの一端がコンデンサの一端に接続されているというものとする。

（実施形態５）
本発明の実施形態５を図１０に示す。図１０は本発明の照明器具の一実施の形態を表している。この照明器具はいわゆるダウンライト用照明器具で、器具本体１１と反射鏡１５と安定器ボックス１７からなり、この器具本体１１には片口金用のランプソケット１２が装着され、これらランプソケット１２には、アマルガムを含む片口金型蛍光ランプ１４の口金１３がそれぞれ電気的かつ機械的に取り付けられており、安定器ボックス１７には実施形態１〜４のいずれかに示す放電灯点灯装置が収められている。この照明器具を機械的もしくは電気的に連結させた照明システムとしても良い。

（実施形態６）
図１１は直管型の照明器具２０の一例を示しており、放電ランプＬｐａ、Ｌｐｂとして、主に施設・店舗用途に用いられる直管形のＨＯランプを使用している。すなわち、上述した実施形態１〜４のいずれかに示す放電灯点灯装置２１と、放電灯点灯装置２１を装着する本体２４と、放電灯点灯装置２１から電力が供給される、放電ランプＬｐａ及びＬｐｂとから照明器具２０が構成されている。本体２４は、いわゆる２灯用の富士型照明器具を示している。２２は放電ランプＬｐａが装着されるソケットであり、２３は放電ランプＬｐａ及びＬｐｂと対向する側に配設される白色の反射板である。

ＨＯ、ＨＥ、ＦＬＲ４０及びＦＬＲ４０Ｓ／３６などの放電ランプは、略１１９８ｍｍの同一管長であって、口金寸法のみが異なるため、ソケット２２さえ変更すれば、１種類の照明器具２０にて、これらの放電ランプを共用することができる。これによって、使用者は放電ランプの種類を気にすることなく使用することができ、また、放電ランプのコスト、デザイン、光出力などの使用者の嗜好に合わせて放電ランプを選択することができる。

（実施形態７）
図１２は照明システムの一例を示しており、上述した複数台の照明器具２０と、これらの照明器具２０を制御する制御装置Ｓとから照明システムが構成されている。各照明器具２０は人体感知センサ（図示しない）を備えており、制御装置Ｓは、たとえば、１２台の照明器具ＡからＬまでの人体感知センサや光束をプログラムによって一括制御している。本実施の形態においては、照明器具ＡからＩまでに放電ランプとして上述したＨＯランプを装着し、外光の入る窓側の照明器具ＪからＬまでには、光束はＨＯランプよりも光出力は低いが、コストの安いＦＬＲ４０Ｓ／３６を装着している。

制御装置Ｓの特徴として、人体感知センサによって人を感知すると放電ランプが点灯し、人が不在となると消灯する機能や、放電ランプの装着状況の入力、任意の照明器具の点灯、消灯条件の設定が可能であるプログラム制御機能を有しており、設置環境に応じた、非常に効率の高い、省エネルギーの照明システムを実現することができる。

本発明の実施形態１の回路図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明のための等価回路図である。 本発明の実施形態２の回路図である。 本発明の実施形態２の動作説明のための等価回路図である。 本発明の実施形態２の動作説明のための等価回路図である。 本発明の実施形態３の回路図である。 本発明の実施形態４の回路図である。 本発明の実施形態５に係る照明器具の断面図である。 本発明の実施形態６に係る照明器具の正面図である。 本発明の実施形態７に係る照明システムの全体構成図である。 従来例１の回路図である。 従来例２の回路図である。 従来例２の動作説明図である。 従来例２を用いた並列２灯用の点灯装置の回路図である。 図１６の点灯装置の動作説明図である。 従来例１を用いた並列２灯用の点灯装置の回路図である。

符号の説明

１ インバータ回路
２ 共振回路
３ インバータ制御回路
Ｌ１ インダクタ
Ｃ１ コンデンサ
Ｂ バランサ
Ｅ 直流電源
Ｌｐａ 放電灯
Ｌｐｂ 放電灯

Claims (14)

1. 直流電源から供給される直流電圧をスイッチングして高周波電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される高周波電圧を印加されるインダクタとコンデンサを含む共振回路と、第１の放電灯に直列に接続される第１の巻線と第２の放電灯に直列に接続される第２の巻線を備え各放電灯に流れるランプ電流を均衡させるバランサと、インバータ回路のスイッチング素子のスイッチングを制御するインバータ制御回路とからなる放電灯点灯装置において、放電灯が点灯しているときのインバータ回路のスイッチング素子の動作周波数ｆｅが、共振回路を構成しているインダクタとコンデンサの共振周波数ｆｏに対して、ｆｏ≦ｆｅの関係であることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 請求項１記載の放電灯点灯装置において、２灯の放電灯が無負荷である場合の共振回路を構成しているインダクタとコンデンサの共振周波数ｆｏと、１灯無負荷、１灯点灯しているときの共振回路を構成しているインダクタとコンデンサとバランサの共振周波数ｆ１の関係が、ｆｏ≦ｆ１であることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 請求項２記載の放電灯点灯装置において、放電灯に始動電圧を印加するときのインバータ回路のスイッチング素子の動作周波数ｆｓと、１灯無負荷、１灯点灯しているときの共振回路を構成しているインダクタとコンデンサとバランサの共振周波数ｆ１の関係が、ｆｓ＞ｆ１であることを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 請求項１記載の放電灯点灯装置において、バランサの巻線と放電灯との直列回路内に第２のコンデンサを直列接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。
5. 請求項４記載の放電灯点灯装置において、第２のコンデンサは、バランサの巻線と放電灯の間に直列接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。
6. 請求項４または５記載の放電灯点灯装置において、２灯の放電灯が無負荷である場合の共振回路を構成しているインダクタとコンデンサの共振周波数ｆｏと、１灯無負荷、１灯点灯しているときの共振回路を構成しているインダクタとコンデンサとバランサと第２のコンデンサの共振周波数ｆ２との関係が、ｆｏ≦ｆ２であることを特徴とする放電灯点灯装置。
7. 請求項４または５記載の放電灯点灯装置において、無負荷時に放電灯に始動電圧を印加するときのインバータ回路のスイッチング素子の動作周波数ｆｓと、１灯無負荷、１灯点灯しているときの共振回路を構成しているインダクタとコンデンサとバランサと第２のコンデンサの共振周波数ｆ２との関係が、ｆｓ＞ｆ２であることを特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、１灯無負荷、１灯点灯しているときに発生する出力電圧Ｖｘと、２灯の放電灯が無負荷である場合に発生する出力電圧Ｖｏとの関係が、Ｖｘ≒Ｖｏであることを特徴とする放電灯点灯装置。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置において、１灯無負荷、１灯点灯しているときに発生する出力電圧Ｖｘと、２灯の放電灯が無負荷である場合に発生する出力電圧Ｖｏとの関係が、Ｖｘ＞Ｖｏであることを特徴とする放電灯点灯装置。
10. 直流電源は少なくともインダクタ、ダイオード、スイッチング素子から構成される昇圧チョッパ回路であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
11. 放電灯が点灯しているときのインバータ回路のスイッチング素子の動作周波数が２０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
12. 放電灯はアマルガムを含む片口金型ランプであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
13. 放電灯が装着される器具本体と、放電灯を点灯させる請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を具備したことを特徴とする照明器具。
14. 請求項１３に記載の放電灯点灯装置を具備した照明器具が複数組み合わされたことを特徴とする照明システム。

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