JP2010108660A - 高圧放電灯点灯装置、照明器具、照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 点灯時間が短い場合であっても、消灯直後に確実に再始動が可能となる高圧放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】 制御回路５では、高圧放電灯Ｌａが点灯状態から消灯したときに比較部５６での比較結果として少なくとも点灯時間が第１の基準時間より短い場合、休止時間設定部５７が所定の休止時間を設定し、始動電圧発生回路４は、次回に高圧放電灯Ｌａを始動させるためのトリガが入力されてから前記設定された休止時間が経過するまでは動作を停止し、当該設定時間が経過した後に始動用高電圧を高圧放電灯Ｌａに供給する動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧放電灯点灯装置、照明器具、照明システムに関するものである。

従来、図２２に示すような高圧放電灯点灯装置があり、商用電源ＡＣを整流する整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の整流電圧を昇圧して出力する昇圧チョッパ回路１と、昇圧チョッパ回路１の出力電圧を降圧して所望の電力を出力する降圧チョッパ回路２と、降圧チョッパ回路２の直流出力を矩形波交流電圧に変換して高圧放電灯Ｌａに印加する極性反転回路３と、始動のために必要な高電圧を発生して高圧放電灯Ｌａに印加する始動電圧発生回路４と、昇圧チョッパ回路１、降圧チョッパ回路２、極性反転回路３、始動電圧発生回路４の各動作を制御する制御回路５０とで構成される。

昇圧チョッパ回路１は、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続したコンデンサＣ１と、整流回路ＤＢ１の正側出力に介挿されたインダクタＬ１およびダイオードＤ１の直列回路と、インダクタＬ１を介してコンデンサＣ１に並列接続したスイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１を介してスイッチング素子Ｑ１に並列接続したコンデンサＣ２とで構成され、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ駆動されることで整流電圧を昇圧した電圧（コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２）を出力する。

降圧チョッパ回路２は、昇圧チョッパ回路１の正側出力に介挿されたスイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ２との直列回路と、スイッチング素子Ｑ２を介してコンデンサＣ２に並列接続したダイオードＤ２と、インダクタＬ２を介してダイオードＤ２に並列接続したコンデンサＣ３とで構成され、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフ駆動されることで、昇圧チョッパ回路１の出力電圧を降圧した電圧（コンデンサＣ３の両端電圧Ｖｃ３）を生成して、所望の電力を出力する。

極性反転回路３は、コンデンサＣ３に並列接続したスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路およびスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の直列回路で構成され、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の各接続中点を出力端とし、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５を交互にオン・オフ駆動されることで、降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３を矩形波交流電圧Ｖｏに変換して出力する。

制御回路５０は、昇圧チョッパ制御部５１と、降圧チョッパ制御部５２と、点灯判別部５３と、極性反転制御部５４とで構成される。

昇圧チョッパ制御部５１は、昇圧出力検出回路５１ａと、昇圧チョッパ制御回路５１ｂとで構成され、昇圧出力検出回路５１ａは、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖｃ２を検知して昇圧チョッパ制御回路５１ｂにフィードバックし、昇圧チョッパ制御回路５１ｂはフィードバックされた昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖｃ２に基づいてスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ駆動して、出力電圧Ｖｃ２を一定電圧に制御する。

降圧チョッパ制御部５２は、降圧出力検出回路５２ａと、降圧チョッパ制御回路５２ｂとで構成され、降圧出力検出回路５２ａは、降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３を検知して降圧チョッパ制御回路５２ｂにフィードバックし、降圧チョッパ制御回路５２ｂはフィードバックされた降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３に基づいてスイッチング素子Ｑ２をオン・オフ駆動して、降圧チョッパ回路２の出力電流を出力電圧Ｖｃ３に応じた所定電流に制御し、高圧放電灯Ｌａに適正な電力を供給する。

点灯判別部５３は、降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３に基づいて、高圧放電灯Ｌａの点灯・非点灯を判別し、判別結果を降圧チョッパ制御部５２に出力する。

極性反転制御部５４は、極性反転回路３のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５を交互にオン・オフ駆動する。

始動電圧発生回路４は、パルストランスＴ１を具備しており、パルストランスＴ１の二次巻線Ｎ２は、極性反転回路３の出力端間において高圧放電灯Ｌａに直列接続し、高圧放電灯Ｌａと二次巻線Ｎ２との直列回路には、パルストランスＴ１の一次巻線Ｎ１と、スイッチング素子Ｑ１０と抵抗Ｒ１との並列回路と、コンデンサＣ４との直列回路が並列接続している。スイッチング素子Ｑ１０は、両端電圧が所定電圧を超えた場合に導通する電圧応答型のスイッチング素子であり、スイッチング素子Ｑ１０のオフ時には抵抗Ｒ１によってコンデンサＣ４の充電電圧が制御される。

以下、本従来例の動作を図２３（ａ）〜（ｈ）の各波形図を用いて説明する。まず、高圧放電灯Ｌａの非点灯時、降圧チョッパ回路２は、高圧放電灯Ｌａを良好に始動させるために、高圧放電灯Ｌａの点灯時に比べて高い直流電圧を出力する。そして、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、極性反転回路３のスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６の各駆動信号Ｇ１，Ｇ２が交互にオン・オフして、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５とが交互にオン・オフ駆動され、極性反転回路３の出力は、図２３（ｃ）に示すような矩形波交流電圧Ｖｏとなる。

そして、始動電圧発生回路４のコンデンサＣ４の両端電圧Ｖｃ４が、矩形波交流電圧Ｖｏによって図２３（ｄ）に示すように充電されると、図２３（ｅ）に示すスイッチング素子Ｑ１０の両端電圧Ｖｑ１０が上昇し、所定電圧を超えた時点でスイッチング素子Ｑ１０はブレークダウンして導通する。詳細には、矩形波交流電圧Ｖｏの振幅は降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３と略同一であり、降圧チョッパ回路２の出力電圧をＶｃ３、コンデンサＣ４の両端電圧をＶｃ４とすると、矩形波交流電圧Ｖｏの安定時（極性反転時以外）におけるスイッチング素子Ｑ１０の両端電圧は、｜Ｖｃ３｜−｜Ｖｃ４｜となってスイッチング素子Ｑ１０のブレークダウン電圧に達することなく、スイッチング素子Ｑ１０はオフ状態を維持する。しかしながら、矩形波交流電圧Ｖｏの極性が反転すると、電圧Ｖｃ４は抵抗Ｒ１を介して充電されるために急速には変化せず、スイッチング素子Ｑ１０の両端には｜Ｖｃ３｜＋｜Ｖｃ４｜の電圧が印加されて、スイッチング素子Ｑ１０のブレークダウン電圧に達し、スイッチング素子Ｑ１０はオンする。

スイッチング素子Ｑ１０が導通すると、コンデンサＣ３，Ｃ４を電源としてパルストランスＴ１の一次巻線Ｎ１に急峻なパルス電流が流れ、パルストランスＴ１の二次巻線Ｎ２には図２３（ｆ）に示す高圧パルスＶｐが発生する。

高圧放電灯Ｌａの両端には、極性反転回路３が出力する矩形波交流電圧Ｖｏに始動電圧発生回路４の高圧パルスが重畳した図２３（ｇ）に示すランプ電圧Ｖｌａが印加され、時間ｔ１において高圧放電灯Ｌａが始動する。点灯判別部５３が高圧放電灯Ｌａの始動を検知すると、降圧チョッパ制御部５２において、降圧出力検出回路５２ａが降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３を検出し、降圧チョッパ制御回路５２ｂが、降圧チョッパ回路２の出力電流（図２３（ｈ）のランプ電流Ｉｌａに相当する）を出力電圧Ｖｃ３に応じた所定電流に制御し、高圧放電灯Ｌａに適正な電力を供給して、高圧放電灯Ｌａを安定点灯させる。

そして、高圧放電灯Ｌａが何らかの原因によって立ち消えを生じた場合には、降圧チョッパ制御回路５２ｂは、点灯判別部５３の判別結果から高圧放電灯Ｌａの非点灯を検知して消灯したと判断し、図２４のフローチャートに示す再始動の動作を行う。まず、電源投入されて（Ｓ１０１）、始動電圧発生回路４によって高圧パルスＶｐを発生させる始動制御を行い（Ｓ１０２）、始動後は高圧放電灯Ｌａを安定点灯させるための点灯制御を行う（Ｓ１０３）。そして、点灯判別部５３の判別結果に基づいて高圧放電灯Ｌａが立ち消えを生じたか否かを判断し（Ｓ１０４）、高圧放電灯Ｌａが立ち消えを生じることなく点灯している間は点灯制御を継続し、高圧放電灯Ｌａが立ち消えを生じた場合には高圧パルスＶｐを発生させる始動制御を再度行う。

ここで、高圧放電灯Ｌａは、始動時から徐々に発光管内部が高温、高圧となり、安定な点灯状態となる。そして、安定点灯状態から消灯すると、発光管内部が非常に高温、高圧となっているため、発光管内の放電に要する絶縁破壊電圧は、安定点灯時の１００Ｖ程度から短時間で急激に上昇し、数１０ｋＶになることが知られている。そこで、高圧放電灯Ｌａを、安定点灯状態から消灯した直後に再点灯させるためには、数１０ｋＶの始動電圧を高圧放電灯Ｌａに印加する必要があるが、照明器具本体や配線の絶縁性能の確保が困難であることや、高圧放電灯Ｌａの構造上の問題等によって、数１０ｋＶの始動電圧を印加すると、照明器具の絶縁性能を超えてしまうという問題があった。例えば、図２５に示すエジソンベースの口金１０１に外管１０２を取り付け、外管１０２内に発光管１０３を収納した一般的な高圧放電灯Ｌａの場合、数１０ｋＶの始動電圧を印加すると、口金１０１で絶縁破壊が生じ、発光管１０３内に必要な電圧が印加されない虞がある。

そこで、一般的な高圧放電灯点灯装置は、対象とする高圧放電灯Ｌａが充分に冷えている状態において発光管内の放電に要する絶縁破壊電圧（例えば、４ｋＶ程度）を、始動用高電圧として発生するように設計されている。したがって、高圧放電灯Ｌａが安定点灯状態から消灯した直後は発光管内の放電に要する絶縁破壊電圧が高いために再点灯させることができない。そして、消灯後の時間が経過して発光管内部の温度が低下し、発光管内の放電に要する絶縁破壊電圧が、高圧放電灯点灯装置で発生可能な始動用高電圧より低下した時点で再始動が可能となる。

高圧放電灯Ｌａの種類や照明器具の構造、設置状況にもよるが、この再始動には１０分程度が必要とされており、その間も連続的または間欠的に始動用高電圧を発生している。消灯直後で発光管内部が高温、高圧となり、絶縁破壊電圧が非常に高い状態である高圧放電灯Ｌａは、高圧放電灯点灯装置からみると高圧放電灯Ｌａが接続されていない無負荷状態と略同一となる。そして、高圧放電灯Ｌａの消灯直後の状態と無負荷状態とを区別することが容易ではないため、上述のように無負荷状態においても始動用高電圧を発生する構成となっている。

また、高圧放電灯Ｌａが寿命末期となって始動不能となった場合においても、高圧放電灯点灯装置は始動用高電圧を発生する。

このような無負荷状態や高圧放電灯Ｌａの寿命末期状態における始動不能時においても、高圧放電灯点灯装置が始動用高電圧を発生する事態に対して、図２６に示す構成を備える高圧放電灯点灯装置が提案された（例えば、特許文献１参照）。この高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯Ｌａに電力を供給する給電部２０１と、始動用高電圧を発生する始動用高電圧発生部２０２と、高圧放電灯Ｌａに供給される電流（ランプ電流）を検出する電流検出部２０３と、電流検出部２０３が検出したランプ電流に基づいて高圧放電灯Ｌａの状態を監視して、給電部２０１および始動用高電圧発生部２０２を制御する監視制御部２０４とを備える。

そして監視制御部２０４は、図２７のフローチャートに示すように、図示しない点灯スイッチが始動開始のトリガとしてオンされると（Ｓ２０１）、内部に備える図示しないカウンタを「０」にリセットした後に（Ｓ２０２）、始動用高電圧発生部２０２を駆動して高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加するとともに、カウント値をインクリメントする（Ｓ２０３）。そして、ランプ電流が所定値以上であるか否かを判定し（Ｓ２０４）、ランプ電流が所定値以上であれば始動に成功したと判断して、始動制御を終了する（Ｓ２０５）。一方、ランプ電流が所定値未満であれば、カウント値が所定回数「４」であるか否かを判定し（Ｓ２０６）、カウント値が「４」未満であればステップ２０３に戻って始動用高電圧を再印加する。カウント値が「４」であれば、始動用高電圧の印加を既に４回連続して繰り返しており、始動失敗であると判断して、始動用高電圧発生部２０２の駆動を停止し、さらには給電部２０１による給電を停止して（Ｓ２０７）、始動制御を終了する（Ｓ２０５）。このように、始動失敗時には長時間の始動用高電圧の印加による高圧放電灯点灯装置の損傷や感電の危険性を低減させている。

また、図２８に示す高圧放電灯点灯装置は、安定点灯状態から消灯した直後の絶縁破壊電圧が上昇した状態で始動用高電圧を高圧放電灯Ｌａに印加した場合に、高圧放電灯Ｌａにおいてより放電しやすい箇所である外管内放電（図２５中における発光管１０３の両端に接続されたリード線１０４−１０５間である箇所５００での放電）を防止するためのものである（例えば、特許文献２参照）。この高圧放電灯点灯装置は、交流電源ＡＣが投入されると、制御電源回路３１０が制御電源を生成して、制御回路３０９が動作し、昇圧インバータ３０３、降圧インバータ３０４、矩形波回路３０６、始動パルス発生回路３０７に制御信号を送り、それぞれが動作を開始する。昇圧インバータ３０３は、整流回路３０２で整流された出力を規定の電圧に昇圧し、降圧インバータ３０４は高圧放電灯Ｌａに流れる電流が規定の電流になるように出力を調整する。矩形波回路３０６は、高圧放電灯Ｌａに規定の周波数の交流矩形波電圧を出力する。始動パルス発生回路３０７は、高圧パルスを発生させて高圧放電灯Ｌａを始動させる。また、電流検出抵抗３０５により高圧放電灯Ｌａの電流を検出し、点灯判別を行う。

そして、高圧放電灯Ｌａが立ち消えを生じた場合に制御回路３０９が始動パルス発生回路３０７を制御して再始動を行うのであるが、その動作は図２９のフローチャートに示すように、まず、図示しない点灯スイッチが始動開始のトリガとしてオンして電源を投入する（Ｓ３０１）。そして、始動パルス発生回路３０７による始動制御は、所定間隔のパルス状の始動用高電圧を発生して高圧放電灯Ｌａに印加する（Ｓ３０２）。次に、高圧放電灯Ｌａの点灯時間をカウントする点灯時間カウンタのリセットを行った後（Ｓ３０３）。矩形波回路３０６からの交流電力により高圧放電灯Ｌａは点灯制御され（Ｓ３０４）、点灯時間カウンタにより高圧放電灯Ｌａの点灯時間がカウントアップされる（Ｓ３０５）。

そして、点灯中の高圧放電灯Ｌａの立ち消えを監視し（Ｓ３０６）、高圧放電灯Ｌａが立ち消えした場合は、高圧放電灯Ｌａの点灯時間カウンタが所定時間（例えば１０分）を超えたか否かを判定する（Ｓ３０７）。点灯時間カウンタが所定時間を超えていない場合は、Ｓ３０２の始動制御に戻る。

高圧放電灯Ｌａの点灯時間カウンタが所定時間を超えた場合は、カウント数ｋがリセットされ（Ｓ３０８）、そしてカウント数ｋを１だけカウントアップするとともに発光管が再始動しやすくなる時間だけ点灯を停止した後に（Ｓ３０９）、始動パルス発生回路３０７による再始動時始動制御を行う（Ｓ３１０）。次に、高圧放電灯Ｌａの点灯判別を行い（Ｓ３１１）、正常に点灯している場合は、ステップＳ３０４に戻る。正常に点灯していない場合は、不連続なアーク放電数が、例えば所定回数（例えば、１０２４回）を超えたか否かを判定し（Ｓ３１２）、超えない場合はステップＳ３１０に戻り、超えた場合はカウント数ｋが３であるかどうかを判断し（Ｓ３１３）、カウント数ｋが３未満であればステップＳ３０９に戻る。カウント数ｋが３であれば、高圧放電灯点灯装置は保護停止となる（Ｓ３１４）。

したがって、高圧放電灯Ｌａが安定点灯状態となって絶縁破壊電圧が上昇した後に消灯し、高圧放電灯点灯装置が発生する始動用高電圧での再始動が不可能な期間は再始動を行わないことで、不必要な始動用高電圧の印加を抑制し、外管内放電や感電を防止している。

また、図３０に示す高圧放電灯点灯装置においては、まず、交流電源ＡＣには、図示しない電源スイッチ、安定器４０１を介して高圧放電灯Ｌａが接続されている。そして、安定器４０１に対しては始動パルス発生回路４０２が接続されており、始動時に始動パルス発生回路４０２が動作して安定器４０１から高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧が印加され、高圧放電灯Ｌａの始動動作が行なわれる。そして、高圧放電灯Ｌａが点灯し、ランプ電流が流れたことが点灯検出回路４０３で検出されると、始動パルス発生回路４０２の動作が禁止され、始動用高電圧の発生が規制される（例えば、特許文献３参照）。

そして連続点灯状態を経て、一旦、電源を切り消灯させた後、再度電源を投入して再始動させようとする際に始動用高電圧の発生を規制するためのパルス制御回路４０４が設けられている。このパルス制御回路４０４には、まず、高電圧放電灯Ｌａが始動した後、電源遮断により消灯するまでの点灯時間を計時するためのカウンタ等による計時回路４０４ａが設けられている。この計時回路４０４ａの出力側には変換回路４０４ｂが接続されている。この変換回路４０４ｂは計時回路４０４ａにより計時された点灯時間を、予め設定された一定の変換比率に従って、必要なパルス待機時間Ｔｗに変換する。さらに、電源遮断により消灯してから電源再投入までの経過時間Ｔｐを計時する計時回路４０４ｃが設けられている。これらの変換回路４０４ｂと計時回路４０４ｃとの各出力は比較器４０４ｄに入力され、その比較結果は出力回路４０４ｅに出力される。

出力回路４０４ｅは、比較器４０４ｄの比較出力に応じて、始動パルス発生回路４０２のパルス発生動作を制御しており、まず、パルス待機時間Ｔｗと経過時間Ｔｐとの比較の結果、Ｔｗ≦Ｔｐの時には、即座に、発光ダイオード４０５ａを発光させてフォトカプラ結合されたフォトサイリスタ４０５ｂを導通させて始動パルス発生回路４０２に直列接続された双方向性サイリスタ４０６をゲートトリガして始動パルス発生回路４０２を動作させて高圧パルスを発生させる。しかし、比較の結果、Ｔｗ＞Ｔｐの時には、Ｔｗ−Ｔｐ なる時間が経過した後に、発光ダイオード４０５ａを発光させてフォトカプラ結合されたフォトサイリスタ４０５ｂを導通させて双方向性サイリスタ４０６をゲートトリガして始動パルス発生回路４０２を動作させて高圧パルスを発生させる。

このように、電源投入時点の状況から高圧放電灯Ｌａが再始動可能な状況となるまでに要する時間を、予め決められた所定の特性に基づいて自己判断し、その判断結果に応じて消灯後に再始動させるまでの時間を決定して、消灯してから当該時間が経過した後に始動用高電圧を発生することで、不必要な始動用高電圧の印加を抑制している。
特許２７７８２５７号公報 特開２００５−２８５４３４号公報 特開平６−２６０２８９号公報

従来の高圧放電灯点灯装置では、安定点灯状態に至る前に消灯した場合には、高圧放電灯の内部が高温、高圧となっておらず、消灯直後において放電に要する絶縁破壊電圧の上昇も小さいとして、すぐに始動用高電圧を印加し、再始動を試みている。

しかしながら、高圧放電灯の種類によっては、安定点灯に至る前に消灯した直後に再始動を行っても、始動し難いものがある。このような現象は、特に金属沃化物を含んだ高圧放電灯に発生しやすく、始動時に印加される始動用高電圧によって、電極周辺の管壁に水銀化合物であるアマルガムや沃化物が飛散して付着するため、管壁に沿って放電しやすい経路が形成され、再始動時にこの放電経路に沿って放電が行われるためである。

通常は、始動後に放電が継続して発光管内部が高温、高圧になるにつれて、管壁に付着したアマルガムや沃化物が蒸発するが、これらの物質が蒸発する前に消灯した場合は、高圧放電灯の発光管内部が不安定な状態を維持しており、徐々に安定した初期状態に戻ろうとする。このようにアマルガムや沃化物が管壁に付着した状態で始動用高電圧を印加しても、管壁に形成された上述の放電経路に沿って放電が発生して、グロー放電から主放電に移行しないモードが継続したり、または一旦始動しても、放電を形成する電子を沃化物が消費して立ち消えを生じるモードが継続することによって、通常の再始動よりも始動時間を要してしまう。また、異常放電の継続によって動作を停止する高圧放電灯点灯装置では、高圧放電灯が点灯しないという不具合が生じてしまう。

図３１は、高演色・高効率のメタルハライドランプを短時間点灯させた後に消灯させ、消灯させてから所定時間が経過した時点で電源を再投入した場合に、再始動が可能な否かを実験した結果を示す。この実験結果より、点灯時間１０〜３０秒程度の場合、その後の消灯している時間（休止時間）によって再始動が失敗する領域Ｂ１があることがわかる。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、点灯時間が短い場合であっても、消灯直後に確実に再始動が可能となる高圧放電灯点灯装置を提供することにある。

請求項１の発明は、高圧放電灯に電力を供給する電力供給回路と、高圧放電灯の始動時に始動用高電圧を高圧放電灯に供給する始動電圧発生回路と、電力供給回路および始動電圧発生回路を制御する制御回路とで構成され、制御回路は、高圧放電灯の点灯・非点灯を判別する点灯判別部と、点灯判別部の判別結果に基づいて高圧放電灯の点灯時間を計測する点灯時間カウント部と、点灯時間カウント部が計測した点灯時間と第１の基準時間とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて始動電圧発生回路の所定の休止時間を設定する休止時間設定部とを備え、高圧放電灯が点灯状態から消灯したときに比較部での比較結果として少なくとも点灯時間が第１の基準時間より短い場合、休止時間設定部は所定の休止時間を設定し、始動電圧発生回路は、次回に高圧放電灯を始動させるためのトリガが発生してから前記設定された休止時間が経過するまでは動作を停止し、当該設定時間が経過した後に始動用高電圧を高圧放電灯に供給する動作を行うことを特徴とする。

この発明によれば、高圧放電灯点灯装置において、前回の点灯時間が短いことによって高圧放電灯の管壁にアマルガムや沃化物が付着して、高圧放電灯の発光管内部が不安定な状態となった場合でも、高圧放電灯内は休止時間の間で安定した初期状態に徐々に戻っており、高圧放電灯が短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記比較部は、第１の基準時間、および第１の基準時間より短い第２の基準時間を点灯時間と比較し、高圧放電灯が点灯状態から消灯したときに比較部での比較結果として点灯時間が第２の基準時間より長く、第１の基準時間より短い場合、前記休止時間設定部は所定の休止時間を設定し、点灯時間が第２の基準時間以下または第１の基準時間以上の場合、前記休止時間設定部は休止時間を０に設定することを特徴とする。

この発明によれば、比較部において点灯時間と比較する基準時間を２値とし、点灯時間が第２の基準時間以下の場合は再始動時の休止時間を設定しないことによって、高圧放電灯の不安定な挙動が発生した場合でも消灯したと誤認識することなく、高圧放電灯を確実に再始動することができ、さらには高圧放電灯が短時間点灯した直後に再始動が行われた場合には、確実に再始動が可能となる。

請求項３の発明は、請求項２において、前記休止時間設定部は、点灯時間に応じた所定の休止時間を設定することを特徴とする。

この発明によれば、短時間点灯後の再始動における休止時間を、前回の点灯時間に基づいて細かく調整できるので、不要に長い休止時間を設定することを防止して、休止時間を最小時間に設定することが可能となり、消灯してから再始動までの間隔を短くすることができる。

請求項４の発明は、請求項３において、点灯時間が第１の基準時間と等しいときに設定される休止時間、および点灯時間が第２の基準時間と等しいときに設定される休止時間は、休止時間の最大値以下の時間であることを特徴とする。

この発明によれば、点灯時間と休止時間との関係において、再始動が失敗する領域外に休止時間を設定することができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記電力供給回路は、入力電源からの電力を高圧放電灯に供給する電力に変換し、前記制御回路は、電力供給回路への入力電源の供給状態を監視する電源監視部と、電源監視部の監視結果に基づいて、電源が遮断されてから再供給されるまでの電源遮断時間を計測する電源遮断時間カウント部とを備え、前記比較部は、電源遮断時間カウント部が計測した電源遮断時間と第３の基準時間とを比較し、前記休止時間設定部は、電源遮断時間が第３の基準時間より短い場合、休止時間を０に再設定することを特徴とする。

この発明によれば、電源遮断時間が極短い場合は、点灯時間に関わらずすぐに再始動することができる。特に高圧放電灯が短時間の点灯後に消灯された場合は、高圧放電灯が消灯しても発光管内部は活性状態であり、さらに発光管の温度も上昇していないため、始動用高電圧を消灯直後に印加することによって、すぐに再始動可能な領域での動作が可能となる。さらに、長い点灯時間によって再始動に長い休止時間を要するほどに発光管の温度が上昇している場合でも、始動用高電圧を消灯直後に印加することによって、すぐに再始動可能な領域での動作が可能となる。

請求項６の発明は、請求項５において、前記制御回路は、前記休止時間設定部で設定された休止時間と前記電源遮断時間カウント部で計測された電源遮断時間とを比較する遮断時間比較部を備え、休止時間設定部は、電源遮断時間が休止時間より長い場合、休止時間を０に再設定し、電源遮断時間が休止時間より短い場合、休止時間から電源遮断時間を引いた値を新たな休止時間に再設定することを特徴とする。

この発明によれば、入力電源の電源遮断時間を、必要な休止時間に含めることができ、再始動時の休止時間を、高圧放電灯が本質的に必要な時間とすることができるので、不必要な始動用高電圧の発生を抑制しつつ、再始動に要する時間を最短に設定できる。

請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれか記載の高圧放電灯点灯装置と、当該高圧放電灯点灯装置によって点灯する高圧放電灯と、当該高圧放電灯を取り付けた灯具とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、照明器具において、前回の点灯時間が短いことによって高圧放電灯の管壁にアマルガムや沃化物が付着して、高圧放電灯の発光管内部が不安定な状態となった場合でも、高圧放電灯内は休止時間の間で安定した初期状態に徐々に戻っており、高圧放電灯が短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

請求項８の発明は、請求項７記載の照明器具を複数個と、各照明器具をそれぞれ制御する制御装置とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、照明システムにおいて、前回の点灯時間が短いことによって高圧放電灯の管壁にアマルガムや沃化物が付着して、高圧放電灯の発光管内部が不安定な状態となった場合でも、高圧放電灯内は休止時間の間で安定した初期状態に徐々に戻っており、高圧放電灯が短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

以上説明したように、本発明では、点灯時間が短い場合であっても、消灯直後に確実に再始動が可能となるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図１に示すように、商用電源ＡＣを入力として、高圧放電灯Ｌａを安定に点灯させるための適正な電力を高圧放電灯Ｌａに供給する電力供給回路ＰＳと、高圧放電灯Ｌａの始動のために必要な高電圧（始動用高電圧）を発生し、この始動用高電圧を高圧放電灯Ｌａに印加する始動電圧発生回路４と、電力供給回路ＰＳおよび始動電圧発生回路４の各動作を制御する制御回路５とを備える。

そして、高圧放電灯点灯回路の具体回路構成は図２に示され、電力供給回路ＰＳは、商用電源ＡＣを整流する整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の整流電圧を昇圧して出力する昇圧チョッパ回路１と、昇圧チョッパ回路１の出力電圧を降圧して所望の電力を出力する降圧チョッパ回路２と、降圧チョッパ回路２の直流出力を矩形波交流電圧に変換して高圧放電灯Ｌａに印加する極性反転回路３とで構成され、各回路構成は、図２２に示す従来例の構成と同様であり、説明は省略する。

始動用電圧発生回路４は、図２２に示す従来例の構成において、抵抗Ｒ１０にフォトサイリスタＰＣ１ｂを直列接続しており、後述の制御回路５に設けた発光ダイオードＰＣ１ａによってターンオン駆動されることで、コンデンサＣ４への充電タイミングを制御している。なお、他の回路構成は図２２に示す従来例の構成と同様であり、説明は省略する。

制御回路５は、昇圧チョッパ制御部５１と、降圧チョッパ制御部５２と、点灯判別部５３と、極性反転制御部５４と、点灯時間カウント部５５と、比較部５６と、休止時間設定部５７と、始動電圧制御部５８と、発光ダイオードＰＣ１ａとで構成される。なお、昇圧チョッパ制御部５１、降圧チョッパ制御部５２、点灯判別部５３、極性反転制御部５４の各動作は、図２２に示す従来例と同様であり、説明は省略する。

まず、点灯時間カウント部５５は、点灯判別部５３の判別結果に応じて、高圧放電灯Ｌａが始動して点灯した後の経過時間（点灯時間）を計測し、比較部５６は、点灯時間カウント部５５が計測した点灯時間を後述の基準時間Ｔａ１（第１の基準時間）と比較し、休止時間設定部５７は、比較部５６の比較結果に応じて、次回の始動時に始動電圧発生回路４の休止時間を設定する。そして、始動電圧制御部５８は、休止時間設定部５７が設定した休止時間に基づいて、発光ダイオードＰＣ１ａを駆動し、始動時における始動電圧発生回路４の始動タイミングを制御する。発光ダイオードＰＣ１ａは、始動電圧発生回路４のフォトサイリスタＰＣ１ｂにフォトカプラ結合しており、発光ダイオードＰＣ１ａの通電時にフォトサイリスタＰＣ１ｂがターンオンして、コンデンサＣ４が充電されて、高圧放電灯Ｌａの始動が開始される。

以下、本実施形態の動作を図３（ａ）〜（ｈ）の各波形図、および図４のフローチャートを用いて説明する（なお、図４のフローチャートにおけるステップＳ４の始動電圧発生動作から説明する）。

後述のステップＳ１〜Ｓ３の処理が行われた後、非点灯の高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する（Ｓ４）。まず、降圧チョッパ回路２は、高圧放電灯Ｌａを良好に始動させるために、高圧放電灯Ｌａの点灯時に比べて高い直流電圧を出力する。そして、図３（ａ）（ｂ）に示すように、極性反転回路３のスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６の各駆動信号Ｇ１，Ｇ２が交互にオン・オフして、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５とが交互にオン・オフ駆動され、極性反転回路３の出力は、図３（ｃ）に示すような矩形波交流電圧Ｖｏとなる。

そして、始動電圧発生回路４のコンデンサＣ４の両端電圧Ｖｃ４が、矩形波交流電圧Ｖｏによって図３（ｄ）に示すように充電されると、図３（ｅ）に示すスイッチング素子Ｑ１０の両端電圧Ｖｑ１０が上昇し、所定電圧を超えた時点でスイッチング素子Ｑ１０はブレークダウンして導通する。詳細には、矩形波交流電圧Ｖｏの振幅は降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３と略同一であり、降圧チョッパ回路２の出力電圧をＶｃ３、コンデンサＣ４の両端電圧をＶｃ４とすると、矩形波交流電圧Ｖｏの安定時（極性反転時以外）におけるスイッチング素子Ｑ１０の両端電圧は、｜Ｖｃ３｜−｜Ｖｃ４｜となってスイッチング素子Ｑ１０のブレークダウン電圧に達することなく、スイッチング素子Ｑ１０はオフ状態を維持する。しかしながら、矩形波交流電圧Ｖｏの極性が反転すると、電圧Ｖｃ４は抵抗Ｒ１を介して充電されるために急速には変化せず、スイッチング素子Ｑ１０の両端には｜Ｖｃ３｜＋｜Ｖｃ４｜の電圧が印加されて、スイッチング素子Ｑ１０のブレークダウン電圧に達し、スイッチング素子Ｑ１０はオンする。

スイッチング素子Ｑ１０が導通すると、コンデンサＣ３，Ｃ４を電源としてパルストランスＴ１の一次巻線Ｎ１に急峻なパルス電流が流れ、パルストランスＴ１の二次巻線Ｎ２には図３（ｆ）に示す高圧パルスＶｐが発生する。

高圧放電灯Ｌａの両端には、極性反転回路３が出力する矩形波交流電圧Ｖｏに始動電圧発生回路４の高圧パルスが重畳した図３（ｇ）に示すランプ電圧Ｖｌａが印加され、時間ｔ１において高圧放電灯Ｌａが始動する（Ｓ５）。点灯判別部５３が高圧放電灯Ｌａの始動を検知すると、点灯時間カウント部５５がカウント値をリセットし（Ｓ６）、降圧チョッパ制御部５２では、降圧出力検出回路５２ａが降圧チョッパ回路２の出力電圧Ｖｃ３を検出し、降圧チョッパ制御回路５２ｂが、降圧チョッパ回路２の出力電流（図３（ｈ）のランプ電流Ｉｌａに相当する）を出力電圧Ｖｃ３に応じた所定電流に制御し、高圧放電灯Ｌａに適正な電力を供給して、高圧放電灯Ｌａを安定点灯させる（Ｓ７）。

そして、点灯時間カウント部５５は、点灯判別部５３の判別結果によって高圧放電灯Ｌａの始動を検知すると、始動後の点灯時間を測定する（Ｓ８）。

次に、高圧放電灯Ｌａが点灯状態から消灯した場合の動作を説明する。

まず、高圧放電灯Ｌａが消灯すると、点灯時間カウント部５５は、点灯判別部５３の判別結果によって高圧放電灯Ｌａの消灯を検知し（Ｓ９）、点灯時間の測定を停止して、今回の点灯時間が確定される（Ｓ１０）。

次に比較部５６は、点灯時間カウント部５５による点灯時間の測定結果を、基準時間Ｔａ１（例えば、１分）と比較し、比較結果を休止時間設定部５７へ出力する。そして、休止時間設定部５７は、当該比較結果に基づいて次回の始動制御における休止時間Ｔｒ１（例えば１０分程度）を設定するか否かを判断しており（Ｓ１１ａ）、点灯時間が基準時間Ｔａ１未満の場合は、休止設定フラグをオンしてステップＳ１３に進み（Ｓ１２）、点灯時間が基準時間Ｔａ１以上の場合は、休止設定フラグをオンすることなくステップＳ１３に進む。ここで、点灯時間と休止時間との関係は図５に示され、点灯時間が基準時間Ｔａ１未満の場合、休止時間はＴｒ１に設定され（休止設定フラグ：オン）、点灯時間が基準時間Ｔａ１以上の場合、休止時間は「０」に設定される（休止設定フラグ：オフ）。なお、休止設定フラグは、マイクロコンピュータのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納されており、高圧放電灯点灯装置への交流電源ＡＣの供給が遮断された場合でも、休止設定フラグは状態を維持する。

次に、始動電圧制御部５８は、商用電源ＡＣの供給があるか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定処理は、整流回路ＤＢ１の入力電圧または出力電圧を監視する方法や、図示しない電源回路によって商用電源ＡＣから変換された制御電源の電圧値を監視する方法によって実現される。そして、商用電源ＡＣの供給がない場合には、図示しない点灯スイッチがオフされる消灯操作が為されたとして、動作停止となる（Ｓ１４）。また、ステップＳ１３において商用電源ＡＣの供給がある場合には、何らかの原因で高圧放電灯Ｌａの立ち消えが生じた、または商用電源ＡＣが制御回路５の動作を保持可能な極短時間の遮断、電圧降下である瞬停を生じたことによって高圧放電灯Ｌａが消灯したとしてステップＳ２に進む。

そして、高圧放電灯Ｌａの非点灯時に図示しない点灯スイッチが始動開始のトリガとしてオンされた場合（Ｓ１）、またはステップＳ１３で高圧放電灯Ｌａの立ち消えや瞬停が生じたと判定された後に再始動開始指示がトリガとして発生した場合、始動電圧制御部５８は、休止設定フラグの状態を判定して、始動動作の休止設定の有無を判定する（Ｓ２）。休止設定フラグがオンしておれば、始動動作の休止設定が為されていると判断して、始動電圧制御部５８は、上記始動開始や再始動開始指示のトリガが発生してから休止時間Ｔｒ１が経過するまでの間、発光ダイオードＰＣ１ａを駆動停止して、始動電圧発生回路４のフォトサイリスタＰＣ１ｂをターンオンさせない（Ｓ３）。フォトサイリスタＰＣ１ｂがターンオンしていない状態では、コンデンサＣ４の充電経路が遮断されているため、スイッチング素子Ｑ１０はオンせず、始動用高電圧は発生しない。

そして休止時間Ｔｒ１が経過すると、始動電圧制御部５８は、発光ダイオードＰＣ１ａを駆動し、始動電圧発生回路４のフォトサイリスタＰＣ１ｂをターンオンさせて、高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する。また、ステップＳ２において、休止設定フラグがオフしておれば、始動動作の休止設定が為されていないと判断して、ステップＳ４に進んで始動電圧発生動作をすぐに開始する（Ｓ４）。

而して、前回の点灯時間が短い（基準時間Ｔａ１未満）ことによって高圧放電灯Ｌａの管壁にアマルガムや沃化物が付着して、高圧放電灯Ｌａの発光管内部が不安定な状態になった場合でも、休止時間Ｔｒ１の間で安定した初期状態に徐々に戻っており、高圧放電灯Ｌａが短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

（実施形態２）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図６に示すように、商用電源ＡＣを入力として、高圧放電灯Ｌａを安定に点灯させるための適正な電力を高圧放電灯Ｌａに供給する電力供給回路ＰＳと、高圧放電灯Ｌａの始動のために必要な高電圧（始動用高電圧）を発生し、この始動用高電圧を高圧放電灯Ｌａに印加する始動電圧発生回路４と、電力供給回路ＰＳおよび始動電圧発生回路４の各動作を制御する制御回路５とを備える。

電力供給回路ＰＳは、商用電源ＡＣを整流する整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の整流電圧を昇圧して出力する昇圧チョッパ回路１と、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖｄｃ１を矩形波交流電圧に変換して高圧放電灯Ｌａに印加する極性反転型降圧チョッパ回路６とで構成される。なお、整流回路ＤＢ１、昇圧チョッパ回路１の各動作は実施形態１と同様であり、説明は省略する。

極性反転型降圧チョッパ回路６は、昇圧チョッパ回路１のコンデンサＣ２に並列接続したスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の直列回路およびスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４およびスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の各接続中点間に接続されたインダクタＬ１１とコンデンサＣ１２との直列回路とで構成される。

始動電圧発生回路４は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続中点に一端を接続したパルストランスＴ１１（一次巻線Ｎ１１と二次巻線Ｎ１２との直列回路）と、一次巻線Ｎ１１と二次巻線Ｎ１２との接続中点に一端を接続し、コンデンサＣ２の低圧側に他端を接続したコンデンサＣ１１との共振回路とで構成され、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４のスイッチング動作によって共振昇圧電圧を発生し、始動用高電圧として高圧放電灯Ｌａに印加する。

そして、高圧放電灯Ｌａは、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続中点にパルストランスＴ１１を介して一端を接続し、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の接続中点にインダクタＬ１１を介して他端を接続している。

制御回路５は、昇圧チョッパ制御部５１と、点灯判別部５３と、点灯時間カウント部５５と、比較部５６と、休止時間設定部５７と、始動電圧制御部５８と、ランプ電圧検出回路５０１と、演算回路５０２と、切替回路５０３とで構成される。なお、昇圧チョッパ制御部５１、点灯判別部５３、点灯時間カウント部５５、比較部５６、休止時間設定部５７、始動電圧制御部５８の各動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。

まず、ランプ電圧検出回路５０１は、ランプ電圧Ｖｌａを測定して出力しており、点灯判別部５３は、ランプ電圧Ｖｌａの測定結果に基づいて高圧放電灯Ｌａの点灯・非点灯を判別している。

そして、切替回路５０３は、点灯判別部５３の判別結果に基づいて、極性反転型降圧チョッパ回路６の動作を、高圧放電灯Ｌａに印加する始動用高電圧を発生するための始動モードと、高圧放電灯Ｌａを安定点灯させるための点灯モードとのいずれかに切り替え、始動モードにおいては、始動電圧制御部５８によって、始動時における始動電圧発生回路４の始動タイミングを制御される。

さらに、演算回路５０２は、ランプ電圧検出回路５０１によるランプ電圧Ｖｌａの測定結果に基づいて、点灯モードにおけるスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４の各動作を切替回路５０３を介して制御する。

以下、本実施形態の動作を図７（ａ）〜（ｉ）の各波形図、および図４のフローチャートを用いて説明する（なお、図４のフローチャートにおけるステップＳ４の始動電圧発生動作から説明する）。

後述のステップＳ１〜Ｓ３の処理が行われた後、非点灯の高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する（Ｓ４）。まず、制御回路５の昇圧チョッパ制御部５１は、図７（ａ）に示す商用電源ＡＣ（交流電圧Ｖａｃ）を供給された昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖｄｃ１に応じて、昇圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１を数１０ｋＨｚ程度でオン・オフ駆動し、図７（ｂ）に示すように高圧放電灯Ｌａの点灯時、非点灯時ともに出力電圧Ｖｄｃ１を一定に制御している。また、昇圧チョッパ回路１は、入力力率の向上、入力歪みの抑制も図っている。

そして、昇圧チョッパ回路１の出力電圧Ｖｄｃ１が所定電圧に達すると、極性反転型高圧チョッパ回路６が動作を開始する。この時点で、高圧放電灯Ｌａは非点灯状態であり、開放状態とみなすことができて、等価インピーダンスは無限大に近い高インピーダンスである。切替回路５０３は、始動モードで極性反転型高圧チョッパ回路６のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動し、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４がオン、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３がオフの状態と、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１４がオフ、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３がオンの状態とを、所定の周波数ｆ０（数１００ｋＨｚ程度）で交互に繰り返す（図７（ｆ）〜（ｉ）に、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４の各駆動信号Ｇ１１〜Ｇ１４を示す）。この周波数ｆ０は、始動電圧発生回路４が具備するパルストランスＴ１１の一次巻線Ｎ１１とコンデンサＣ１１とからなる共振回路の共振周波数ｆｒに近い周波数であり、正弦波状の高電圧が一次巻線Ｎ１１に発生する。一次巻線Ｎ１１に発生した正弦波上の高電圧は、一次巻線Ｎ１１と二次巻線Ｎ１２との巻数比によって昇圧され、図７（ｃ）に示すように昇圧された始動用高電圧がコンデンサＣ１２を介して高圧放電灯Ｌａに印加されると、時間ｔ２において高圧放電灯Ｌａが始動する（Ｓ５）。

始動後の高圧放電灯Ｌａは、短絡に近い低インピーダンス状態となり、ランプ電圧Ｖｌａは略０Ｖに低下する。点灯判別部５３は、ランプ電圧検出回路５０１の測定結果が閾値Ｋ１，−Ｋ１（図７（ｃ）参照）を下回ると、高圧放電灯Ｌａが点灯したと判断して、切替回路５０３への点灯判別信号Ｙ５３を図７（ｅ）に示すようにＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える。

点灯時間カウント部５５は、点灯判別信号Ｙ５３に基づいて高圧放電灯Ｌａが点灯したと判断すると、カウント値をリセットし（Ｓ６）、さらに切替回路５０３は、点灯判別信号Ｙ５３に基づいて高圧放電灯Ｌａが点灯したと判断すると、極性反転型降圧チョッパ回路６の動作を始動モードから点灯モードに切り替えて点灯制御を行う（Ｓ７）。

点灯モードにおける切替回路５０３は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２を数１０ｋＨｚ程度で交互にオン・オフ駆動するとともに、スイッチング素子Ｑ１２のオン時にスイッチング素子Ｑ１３を数１００ｋＨｚ程度でオン・オフ駆動し、スイッチング素子Ｑ１１のオン時にスイッチング素子Ｑ１４を数１００ｋＨｚ程度でオン・オフ駆動する。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４の上記動作によって、高圧放電灯Ｌａには数１０ｋＨｚ程度の矩形波交流電圧が印加される。高圧放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａは始動直後では低く、発光管内部が高温、高圧になるにしたがって徐々に上昇して定格電圧に至り、安定点灯状態となり、高圧放電灯Ｌａのランプ電流Ｉｌａは始動直後では高く、発光管内部が高温、高圧になるにしたがって徐々に減少する（図７（ｃ）（ｄ）参照）。

演算回路５０２は、ランプ電圧検出回路５０１によるランプ電圧の測定結果に基づいて、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４のスイッチング周波数、オン時間を制御し、高圧放電灯Ｌａに適正な電力を供給して、点灯モードにおける高圧放電灯Ｌａを安定点灯させる。

そして、点灯時間カウント部５５は、点灯判別部５３の判別結果によって高圧放電灯Ｌａの始動を検知すると、始動後の点灯時間を測定する（Ｓ８）。

次に、高圧放電灯Ｌａが点灯状態から消灯した場合の動作を説明する。

まず、高圧放電灯Ｌａが消灯すると、点灯時間カウント部５５は、点灯判別部５３の判別結果によって高圧放電灯Ｌａの消灯を検知し（Ｓ９）、点灯時間の測定を停止して、今回の点灯時間が確定される（Ｓ１０）。

次に比較部５６は、点灯時間カウント部５５による点灯時間の測定結果を、基準時間Ｔａ１（例えば、１分）と比較し、比較結果を休止時間設定部５７へ出力する。そして、休止時間設定部５７は、当該比較結果に基づいて次回の始動制御における休止時間Ｔｒ１（例えば、１０分程度）を設定するか否かを判断しており（Ｓ１１ａ）、点灯時間が基準時間Ｔａ１未満の場合は、休止設定フラグをオンしてステップＳ１３に進み（Ｓ１２）、点灯時間が基準時間Ｔａ１以上の場合は、休止設定フラグをオンすることなくステップＳ１３に進む。すなわち、点灯時間と休止時間との関係は図５に示され、点灯時間が基準時間Ｔａ１未満の場合、休止時間はＴｒ１に設定され（休止設定フラグ：オン）、点灯時間が基準時間Ｔａ１以上の場合、休止時間は「０」に設定される（休止設定フラグ：オフ）。なお、休止設定フラグは、マイクロコンピュータのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納されており、高圧放電灯点灯装置への交流電源ＡＣの供給が遮断された場合でも、休止設定フラグは状態を維持する。

次に、始動電圧制御部５８は、商用電源ＡＣの供給があるか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定処理は、整流回路ＤＢ１の入力電圧または出力電圧を監視する方法や、図示しない電源回路によって商用電源ＡＣから変換された制御電源の電圧値を監視する方法によって実現される。そして、商用電源ＡＣの供給がない場合には、図示しない点灯スイッチがオフされる消灯操作が為されたとして、動作停止となる（Ｓ１４）。また、ステップＳ１３において商用電源ＡＣの供給がある場合には、何らかの原因で高圧放電灯Ｌａの立ち消えが生じた、または商用電源ＡＣが制御回路５の動作を保持可能な極短時間の遮断、電圧降下である瞬停を生じたことによって高圧放電灯Ｌａが消灯したとしてステップＳ２に進む。

そして、高圧放電灯Ｌａの非点灯時に図示しない点灯スイッチが始動開始のトリガとしてオンされた場合（Ｓ１）、またはステップＳ１３で高圧放電灯Ｌａの立ち消えや瞬停が生じたと判定された後に再始動開始指示がトリガとして発生した場合、始動電圧制御部５８は、休止設定フラグの状態を判定して、始動動作の休止設定の有無を判定する（Ｓ２）。休止設定フラグがオンしておれば、始動動作の休止設定が為されていると判断して、始動電圧制御部５８は、上記始動開始や再始動開始指示のトリガが発生してから休止時間Ｔｒ１が経過するまでの間、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を全てオフ状態に維持するように切替回路５０３に指示する（Ｓ３）。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４がオフしている状態では、始動用高電圧は発生しない。

そして休止時間Ｔｒ１が経過すると、始動電圧制御部５８は、始動モードでスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動するように切替回路５０３に指示し、始動電圧発生回路４によって高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する。また、ステップＳ２において、休止設定フラグがオフしておれば、始動動作の休止設定が為されていないと判断して、ステップＳ４に進んで始動電圧発生動作をすぐに開始する（Ｓ４）。

而して、前回の点灯時間が短い（基準時間Ｔａ１未満）ことによって高圧放電灯Ｌａの管壁にアマルガムや沃化物が付着して、高圧放電灯Ｌａの発光管内部が不安定な状態となった場合でも、休止時間Ｔｒ１の間で安定した初期状態に徐々に戻っており、高圧放電灯Ｌａが短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

（実施形態３）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、実施形態１と同様に図２に示される構成を備えており、その動作は図８のフローチャートに示され、ステップＳ１１ｂにおける比較部５６の比較処理が実施形態１とは異なる。

比較部５６は、計測された点灯時間と比較する基準時間をＴａ１（第１の基準時間），Ｔａ２（第２の基準時間）（但し、Ｔａ２＜Ｔａ１であり、例えば、Ｔａ２＝５秒、Ｔａ１＝１分）の２値に設定しており、点灯時間と基準時間をＴａ１，Ｔａ２との比較結果を休止時間設定部５７へ出力する（Ｓ１１ｂ）。

そして、休止時間設定部５７は、当該比較結果に基づいて次回の始動制御における休止時間Ｔｒ１を設定するか否かを判断し、点灯時間が基準時間Ｔａ２より長く、基準時間Ｔａ１より短い場合に、休止設定フラグをオンしてステップＳ１３に進み（Ｓ１２）、点灯時間が基準時間Ｔａ２以下、または基準時間Ｔａ１以上の場合は、休止設定フラグをオンすることなくステップＳ１３に進む。すなわち、点灯時間と休止時間との関係は図１０に示され、点灯時間が基準時間Ｔａ２より長く、基準時間Ｔａ１より短い場合、休止時間はＴｒ１に設定され、点灯時間が基準時間Ｔａ２以下、または基準時間Ｔａ１以上の場合、休止時間は「０」に設定される。

ここで高圧放電灯Ｌａは、始動時のパターンとして、不安定な挙動をとりながら始動する場合がある。例えば図９（ａ）に示すように、非点灯期間において始動が開始されると、始動電圧発生回路４によって始動用高電圧が印加されて絶縁破壊を起こした後、半波放電期間を経て、通常放電期間において正常な放電を継続し、安定点灯状態に移行する場合がある。また、図９（ｂ）に示すように、非点灯期間において始動が開始され、始動電圧発生回路４によって始動用高電圧が印加されて絶縁破壊を起こし、一旦は正常な放電となる点灯期間に移行した後、すぐに立ち消えを生じて非点灯期間となり、その後再び始動用高電圧が印加されて絶縁破壊を起こして、通常放電期間において正常な放電を継続し、安定点灯状態に移行する場合もある。そして、上記図９（ａ）（ｂ）に示される始動時のパターンは、両方とも不安定な挙動をとりながら始動している。

一方、制御部５は、高圧放電灯Ｌａの放電を安定して維持するため、高圧放電灯Ｌａが点灯状態に移行するとすぐに適正な点灯制御を行うように、点灯判別部５３による点灯・非点灯の判別感度を高くする必要がある。しかしながら、点灯判別部５３の判別感度を高くした場合、図９（ａ）に示すような半波放電期間や、図９（ｂ）に示すような始動直後に発生した立ち消え前の点灯期間においても点灯と判別するため、比較部５６において点灯時間と比較する基準時間を１値のみとすると、始動過程においても短時間の点灯後に消灯したと認識し、再始動時の休止時間の設定がなされて、高圧放電灯Ｌａがすぐに再始動しないという不具合が生じる虞がある。

そこで本実施形態では、比較部５６において点灯時間と比較する基準時間を２値とし、点灯時間が基準時間Ｔａ２以下の場合は再始動時の休止時間を設定しないことによって、上記高圧放電灯Ｌａの不安定な挙動が発生した場合でも消灯したと誤認識することなく、高圧放電灯Ｌａを確実に再始動することができ、さらには高圧放電灯Ｌａが短時間点灯した直後に再始動が行われた場合には、確実に再始動が可能となる。

なお、実施形態２においても本実施形態と同様の構成を設けることによって、上記同様の効果を得ることができる。

（実施形態４）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図１１に示すように、実施形態３において点灯時間カウント部５５が測定した点灯時間を比較部５６だけでなく、休止時間設定部５７にも出力し、休止時間設定部５７が点灯時間に応じた休止時間を設定するものであり、その動作は図１２のフローチャートに示され、ステップＳ２１の休止時間設定処理を図８のフローチャートに追加した点が実施形態３とは異なる。

図３１中の再始動が失敗する領域Ｂ１に示すように、高圧放電灯Ｌａを短時間点灯した場合、その点灯時間によって、消灯してから再始動させるために始動用高電圧を印加するまでの休止時間は異なる。

そこで本実施形態では、図１３に示すように、再始動が失敗する領域Ｂ１の点灯時間の下限値より短い基準時間Ｔａ２、再始動が失敗する領域Ｂ１の点灯時間より長い基準時間Ｔａ１を設定し、さらに基準時間Ｔａ１−Ｔａ２間を領域Ｂ１の外周に沿って結んだ休止時間特性Ｘ１を設定する。そして、休止時間設定部５７は、ステップＳ２１において、領域Ｂ１外に設定された上記特性Ｘ１に基づき点灯時間に応じた休止時間を設定するのである。なお、点灯時間が基準時間Ｔａ１と等しいときに設定される休止時間Ｔｒａ、および点灯時間が基準時間Ｔａ２と等しいときに設定される休止時間Ｔｒｂは、特性Ｘ１における休止時間の最大値Ｔｒｍ以下の値になる。

したがって、短時間点灯後の再始動における休止時間を、前回の点灯時間に基づいて細かく調整できるので、不要に長い休止時間を設定することを防止して、休止時間を最小時間に設定することが可能となり、消灯してから再始動までの間隔を短くすることができる。

なお、実施形態２においても本実施形態と同様の構成を設けることによって、上記同様の効果を得ることができる。

（実施形態５）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯Ｌａの消灯後、極短時間（約８秒以内）で再始動して始動用高電圧を印加した場合には、図３１中の再始動が失敗する領域Ｂ１外となることに注目したものであり、図１４に示すように、実施形態４の構成に商用電源監視部５１１と電源遮断時間カウント部５１２とを設けて、その動作は図１５のフローチャートに示されており、ステップＳ３１〜Ｓ３４の各処理を図１２のフローチャートに追加した点が実施形態４とは異なる。

まず、商用電源監視部５１１は、整流回路ＤＢ１の出力に基づいて商用電源ＡＣからの電源供給の有無を監視し、電源遮断時間カウント部５１２は、商用電源監視部５１１によって電源供給が為されていない電源遮断状態であると判断された場合に、電源遮断時間を測定する。

さらに、図１６に示すように、再始動が失敗する領域Ｂ１の休止時間の下限値より短い基準時間Ｔｂ（第３の基準時間）を設定し、比較部５６が、電源遮断時間と基準時間Ｔｂとを比較して、休止時間設定部５７は、遮断時間が基準時間Ｔｂより短い場合には休止時間を「０」に再設定するのである。

そして、高圧放電灯Ｌａが消灯した後のステップＳ１３において、商用電源監視部５１１が商用電源ＡＣの供給があるか否かを判定して、商用電源ＡＣの供給なしと判定すると、電源遮断時間カウント部５１２が電源遮断時間の測定を開始する（Ｓ３４）。その後、電源投入が為されて（Ｓ１）、商用電源監視部５１１が商用電源ＡＣの供給ありと判定すると、電源遮断時間カウント部５１２が電源遮断時間の測定を停止して、電源遮断時間が確定する（Ｓ３１）。

次に、比較部５６は、電源遮断時間を基準時間Ｔｂ（領域Ｂ１外となる極短時間）と比較し（Ｓ３２）、休止時間設定部５７は、電源遮断時間が基準時間Ｔｂより短い場合には休止時間を「０」に再設定して（Ｓ３３）、始動電圧制御部５８は、すぐに非点灯の高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する（Ｓ４）。一方、電源遮断時間が基準時間Ｔｂ以上の場合、始動電圧制御部５８は、前回のステップＳ２１において設定された休止時間の間は始動電圧発生動作を停止した後に（Ｓ３）、動作を開始する（Ｓ４）。

したがって、電源遮断時間が極短い場合は、点灯時間に関わらずすぐに再始動することができる。特に高圧放電灯Ｌａが短時間の点灯後に消灯された場合は、高圧放電灯Ｌａが消灯しても発光管内部は活性状態であり、さらに発光管の温度も上昇していないため、始動用高電圧を消灯直後に印加することによって、すぐに再始動可能な領域での動作が可能となり、休止時間を「０」にできる。さらに、長い点灯時間によって再始動に長い休止時間を要するほどに発光管の温度が上昇している場合でも、始動用高電圧を消灯直後に印加することによって、すぐに再始動可能な領域での動作が可能となり、休止時間を「０」にできる。

なお、実施形態２においても本実施形態と同様の構成を設けることによって、上記同様の効果を得ることができる。

（実施形態６）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図１７に示すように、実施形態４の構成に商用電源監視部５１１と電源遮断時間カウント部５１２と遮断時間比較部５１３とを設けて、その動作は図１８のフローチャートに示されており、ステップＳ４１〜Ｓ４６の各処理を図１２のフローチャートに追加した点が実施形態４とは異なる。

まず、商用電源監視部５１１は、整流回路ＤＢ１の出力に基づいて商用電源ＡＣからの電源供給の有無を監視し、電源遮断時間カウント部５１２は、商用電源監視部５１１によって電源供給が為されていない電源遮断状態であると判断された場合に、電源遮断時間を測定し、遮断時間比較部５１３は、ステップＳ２１で休止時間設定部５７が設定した休止時間と、電源遮断時間カウント部５１２が測定した電源遮断時間とを比較して、比較結果を休止時間設定部５７へ出力する。

そして、高圧放電灯Ｌａが消灯した後のステップＳ１３において、商用電源監視部５１１が商用電源ＡＣの供給があるか否かを判定して、商用電源ＡＣの供給なしと判定すると、電源遮断時間カウント部５１２が電源遮断時間の測定を開始する（Ｓ４６）。その後、電源投入が為されて（Ｓ１）、商用電源監視部５１１が商用電源ＡＣの供給ありと判定すると、電源遮断時間カウント部５１２が電源遮断時間の測定を停止して、電源遮断時間が確定する（Ｓ４１）。

さらには実施形態５と同様に、図１６に示すように、再始動が失敗する領域Ｂ１の休止時間の下限値より短い基準時間Ｔｂを設定し、比較部５６が、電源遮断時間と基準時間Ｔｂとを比較して、休止時間設定部５７は、遮断時間が基準時間Ｔｂより短い場合には休止時間を「０」に再設定する。

具体的には、比較部５６は、電源遮断時間を基準時間Ｔｂ（領域Ｂ１外となる極短時間）と比較し（Ｓ４２）、休止時間設定部５７は、電源遮断時間が基準時間Ｔｂより短い場合には休止時間を「０」に再設定して（Ｓ４４）、始動電圧制御部５８は、すぐに非点灯の高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する（Ｓ４）。

一方、電源遮断時間が基準時間Ｔｂ以上の場合は、遮断時間比較部５１３が、ステップＳ２１で休止時間設定部５７が設定した休止時間と、ステップＳ４１で電源遮断時間カウント部５１２が測定した電源遮断時間とを比較し（Ｓ４３）、休止時間設定部５７は、電源遮断時間が休止時間より長い場合には休止時間を「０」に再設定して（Ｓ４４）、始動電圧制御部５８は、すぐに非点灯の高圧放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加する始動電圧発生動作を開始する（Ｓ４）。また、休止時間設定部５７は、電源遮断時間が休止時間より短い場合には、休止時間から電源遮断時間を引いた値を新たな休止時間に再設定し（Ｓ４５）、始動電圧制御部５８は、ステップＳ４５において設定された休止時間の間は始動電圧発生動作を停止した後に（Ｓ３）、動作を開始する（Ｓ４）。

したがって、商用電源ＡＣの電源遮断時間を、必要な休止時間に含めることができ、再始動時の休止時間を、高圧放電灯Ｌａが本質的に必要な時間とすることができるので、不必要な始動用高電圧の発生を抑制しつつ、再始動に要する時間を最短に設定できる。

なお、実施形態２においても本実施形態と同様の構成を設けることによって、上記同様の効果を得ることができる。

（実施形態７）
本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図１９（ａ）（ｂ）に示す点灯時間と休止時間との関係を満たす構成を備えるものである。

まず、図１９（ａ）は、点灯時間が基準時間Ｔａ２より長く、基準時間Ｔａ１より短い場合、休止時間はＴｒ１１に設定され、点灯時間が基準時間Ｔａ３より長ければ、休止時間はＴｒ１２に設定され、Ｔｒ１１＜Ｔｒ１２の関係となる。

また、図１９（ｂ）は、点灯時間が基準時間Ｔａ２より長く、基準時間Ｔａ１より短い場合、休止時間はＴｒ１１に設定され、点灯時間が基準時間Ｔａ３より長く、基準時間Ｔａ４より短い場合、休止時間は「０」〜基準時間Ｔｒ１２に線形に増加し、点灯時間が基準時間Ｔａ４より長い場合、休止時間はＴｒ１２に設定され、Ｔｒ１１＜Ｔｒ１２の関係となる。

点灯時間と休止時間との関係が上記のような特性を本発明の高圧放電灯点灯装置に適応することも可能である。

（実施形態８）
図２０は、実施形態１乃至７いずれかの高圧放電灯点灯装置Ａ１を用いた照明器具Ａ２の構成を示し、商用電源ＡＣを入力とする高圧放電灯点灯装置Ａ１の出力を灯具６００内に取り付けた高圧放電灯Ｌａに接続しており、高圧放電灯Ｌａが短時間点灯した直後に再始動が行われた場合でも、確実に再始動が可能となる。

また、図２１に示すように、複数の照明器具Ａ２を、各照明器具Ａ２をそれぞれ制御する制御装置Ｆとともに用いて、照明システムを構成することもできる。

実施形態１の高圧放電灯点灯装置のブロック構成を示す図である。 同上の具体回路構成を示す図である。 （ａ）〜（ｈ）同上の各部の波形を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 同上の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。 実施形態２の高圧放電灯点灯装置の具体回路構成を示す図である。 （ａ）〜（ｉ）同上の各部の波形を示す図である。 実施形態３の高圧放電灯点灯装置の動作フローチャートを示す図である。 （ａ）（ｂ）同上のランプ電圧波形を示す図である。 同上の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。 実施形態４の高圧放電灯点灯装置の具体回路構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 同上の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。 実施形態５の高圧放電灯点灯装置の具体回路構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 同上の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。 実施形態６の高圧放電灯点灯装置の具体回路構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 （ａ）（ｂ）実施形態７の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。 実施形態８の照明器具の構成を示す図である。 同上の照明システムの構成を示す図である。 従来の高圧放電灯点灯装置の具体回路構成を示す図である。 （ａ）〜（ｈ）同上の各部の波形を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 同上の高圧放電灯の一例を示す図である。 従来の別の高圧放電灯点灯装置のブロック構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 従来の別の高圧放電灯点灯装置のブロック構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 従来の別の高圧放電灯点灯装置のブロック構成を示す図である。 同上の点灯時間と休止時間との関係を示す図である。

符号の説明

Ｌａ 高圧放電灯
ＰＳ 電力供給回路
４ 始動電圧発生回路
５ 制御回路
５３ 点灯判別部
５５ 点灯時間カウント部
５６ 比較部
５７ 休止時間設定部
５８ 始動電圧制御部

Claims (8)

1. 高圧放電灯に電力を供給する電力供給回路と、高圧放電灯の始動時に始動用高電圧を高圧放電灯に供給する始動電圧発生回路と、電力供給回路および始動電圧発生回路を制御する制御回路とで構成され、
   制御回路は、高圧放電灯の点灯・非点灯を判別する点灯判別部と、点灯判別部の判別結果に基づいて高圧放電灯の点灯時間を計測する点灯時間カウント部と、点灯時間カウント部が計測した点灯時間と第１の基準時間とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて始動電圧発生回路の所定の休止時間を設定する休止時間設定部とを備え、
   高圧放電灯が点灯状態から消灯したときに比較部での比較結果として少なくとも点灯時間が第１の基準時間より短い場合、休止時間設定部は所定の休止時間を設定し、始動電圧発生回路は、次回に高圧放電灯を始動させるためのトリガが発生してから前記設定された休止時間が経過するまでは動作を停止し、当該設定時間が経過した後に始動用高電圧を高圧放電灯に供給する動作を行う
   ことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
2. 前記比較部は、第１の基準時間、および第１の基準時間より短い第２の基準時間を点灯時間と比較し、高圧放電灯が点灯状態から消灯したときに比較部での比較結果として点灯時間が第２の基準時間より長く、第１の基準時間より短い場合、前記休止時間設定部は所定の休止時間を設定し、点灯時間が第２の基準時間以下または第１の基準時間以上の場合、前記休止時間設定部は休止時間を０に設定することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
3. 前記休止時間設定部は、点灯時間に応じた所定の休止時間を設定することを特徴とする請求項２記載の高圧放電灯点灯装置。
4. 点灯時間が第１の基準時間と等しいときに設定される休止時間、および点灯時間が第２の基準時間と等しいときに設定される休止時間は、休止時間の最大値以下の時間であることを特徴とする請求項３記載の高圧放電灯点灯装置。
5. 前記電力供給回路は、入力電源からの電力を高圧放電灯に供給する電力に変換し、
   前記制御回路は、電力供給回路への入力電源の供給状態を監視する電源監視部と、電源監視部の監視結果に基づいて、電源が遮断されてから再供給されるまでの電源遮断時間を計測する電源遮断時間カウント部とを備え、
   前記比較部は、電源遮断時間カウント部が計測した電源遮断時間と第３の基準時間とを比較し、
   前記休止時間設定部は、電源遮断時間が第３の基準時間より短い場合、休止時間を０に再設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の高圧放電灯点灯装置。
6. 前記制御回路は、前記休止時間設定部で設定された休止時間と前記電源遮断時間カウント部で計測された電源遮断時間とを比較する遮断時間比較部を備え、
   休止時間設定部は、電源遮断時間が休止時間より長い場合、休止時間を０に再設定し、電源遮断時間が休止時間より短い場合、休止時間から電源遮断時間を引いた値を新たな休止時間に再設定する
   ことを特徴とする請求項５記載の高圧放電灯点灯装置。
7. 請求項１乃至６いずれか記載の高圧放電灯点灯装置と、当該高圧放電灯点灯装置によって点灯する高圧放電灯と、当該高圧放電灯を取り付けた灯具とを備えることを特徴とする照明器具。
8. 請求項７記載の照明器具を複数個と、各照明器具をそれぞれ制御する制御装置とを備えることを特徴とする照明システム。

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