JP4899968B2 - 放電灯点灯装置、照明器具及び照明システム - Google Patents

Description

本発明は放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具、照明システムに関し、特に、複数種の放電灯を負荷対象として、そのうちのいずれか１つを接続して点灯する放電灯点灯装置であって、接続された放電灯の種類は、放電灯のある特定期間の電気特性の変化率を見て判別し、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された放電灯を点灯する技術に関するものである。

図１４に一般的な定格電力７０Ｗの高圧放電灯点灯装置のバラスト特性を示す。実線はランプ電圧−ランプ電流特性、破線はランプ電圧−ランプ電力特性である。本バラスト特性は、ランプスペックで規定されている始動電流値からなる定電流特性と、同じくランプスペックで規定されている定格電力値からなる定電力特性からなっている。本バラスト特性で、ランプを始動すると、図１５に示すようなランプ電圧の立ち上がり特性となる。図１５より、ランプ電圧が安定するまでのランプ電圧の立ち上がり特性は、２次関数的となっていることがわかる。また、初始動特性と再始動特性とのランプ電圧立ち上がり特性を比較すると、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化する時間に大きな差があることが確認でき、したがって、本期間の経過時間のみによりランプ定格電力を判別することは困難な場合があると言える。

特許文献１（特開２００５−３１０６７６号公報）では、高圧放電灯のランプ電圧が第１の電圧から第２の電圧に変化するまでの時間を検出して放電灯の種類を判別する高圧放電灯点灯装置が提案されている。この特許文献１では、ランプ判別時のバラスト特性（ランプ電圧−ランプ電流特性）は開示されていない。また、開示されているランプ点灯時のランプ電圧の立ち上がり特性によれば、ランプ安定時までのランプ電圧は２次関数的に上昇している。そのため、特許文献１に記載されているランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖまでの経過時間をもってランプを判別しようとする場合、ランプ電圧が３０Ｖになるまでのランプ電圧特性に大きく依存し、初始動、再始動、ランプ点灯方向、寿命などの状態によって、ランプ電圧が３０Ｖになるまでのランプ特性が変化し、結果としてランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖまで変化する時間にばらつきが生じやすい。

特許文献２（特開２００５−３１０６７８号公報）では、高圧放電灯の種類を判別するための放電灯点灯装置のバラスト特性が開示されている。しかし、そのランプ判別時のバラスト特性（略一定ランプ電流）では、ランプ電圧が上昇するに従いランプ電力が増加することになるので、ランプ電圧の立ち上がり特性は２次関数的となり、本期間で放電灯の種類を判別する場合、判別電圧に達するまでの特性に大きく依存し、初始動、再始動などの状態によってランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖまで変化する時間にばらつきが生じやすい。
特開２００５−３１０６７６号公報 特開２００５−３１０６７８号公報

特許文献１，２に開示された従来技術により、ほとんど全てのランプを判別することは可能である。しかし、ランプの初始動、再始動、点灯方向、寿命などのばらつき要因によっては、定格電力違いのランプ間の判別時間（ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖまで変化する時間）の差が小さくなり、判別が困難になる可能性がある。

そこで、本発明では、前記ばらつき要因が発生した場合においてもランプ判別時のランプ電圧の立ち上がり特性が大きく変化しないように制御することにより、より確実にランプ定格電力を判別できる放電灯点灯装置を提供することを課題とし、特に初始動、再始動の違いによるばらつき要因を低減することを課題とする。

本発明の放電灯点灯装置は、上記の課題を解決するために、直流電源からの電力を変換して放電灯に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の供給電力を制御する点灯制御回路とを備え、複数種の放電灯を負荷対象として、そのうちのいずれか１つを接続して点灯する放電灯点灯装置であって、接続された放電灯の種類は、放電灯のある特定期間の電気特性の変化率を見て判別し、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された放電灯を点灯する放電灯点灯装置において、図１に示すように、第１の時間ｔ１点灯した後、第２の時間ｔ２消灯し、その後再点灯したときに接続された放電灯の種類を判別し、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された放電灯を点灯することを特徴とするものである。

本発明によれば、電源投入後、第１の時間は点灯し、その後、第２の時間は消灯し、その後再点灯してから放電灯の種類を判別することによって、初始動であっても再始動に近い状態になり、したがって、初始動、再始動のばらつき要因を低減し、より確実に放電灯の種類を判別することが可能となる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置の回路図を図２に示す。この回路は放電灯ＤＬのランプ電圧を抵抗Ｒ４，Ｒ５の分圧電圧として検出するマイコンＩＣ１を含む放電灯判別回路６を備え、図１に示すように、電源がＯＮされると、第１の時間ｔ１の点灯後、第２の時間ｔ２は消灯し、その後、再点灯したときに、ランプ電圧が第１の電圧から第２の電圧に変化するまでの時間を計測することにより、放電灯の種類を判別している。

まず、図２の回路について説明する。直流電源としての電解コンデンサＣ１には、例えば昇圧チョッパ回路により商用交流電源を整流平滑して得られた直流電圧が印加されている。この直流電圧は、本回路では、例えば約３００Ｖで一定に保たれており、これはＨＩＤランプを始動するために必要とされている消灯時のランプ両端電圧（無負荷２次電圧）となっている。

制御電源回路１は、分圧用の抵抗Ｒ１，Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１よりなり、制御回路に供給する電圧Ｖｃｃを生成する回路である。

降圧チョッパ回路２は、スイッチング素子Ｑ１、回生用ダイオードＤ１、インダクタＬ１、コンデンサＣ２よりなり、スイッチング素子Ｑ１が高周波でスイッチングすることにより、電解コンデンサＣ１に蓄積されている直流電圧をランプＤＬに必要な電力に変換する。

極性反転回路３は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５のフルブリッジ回路よりなり、フルブリッジ制御回路の制御下で、降圧チョッパ回路２のコンデンサＣ２の直流電圧を数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの低周波矩形波に変換する。

イグナイタ回路４は、パルストランスとパルス発生回路を含み、ランプ始動に必要な高圧パルス（約３〜５ｋＶ）を発生させる。

放電灯判別回路６は、放電灯ＤＬのランプ電圧を検出して、複数種の放電灯を判別する。たとえば、マイクロチップ社製ＰＩＣ１２Ｆ６７５（Ａ／Ｄ変換機能・フラッシュメモリ付８ビットマイコン）のような汎用マイコンＩＣ１で構成されており、抵抗Ｒ４、Ｒ５の分圧点の電圧を監視することにより、ランプ電圧を検出し、その検出値に応じて、負荷であるランプの定格電力を判別する。また、制御回路５のスイッチング素子Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８を制御するために、２番，３番，４番ピンは２値出力に設定されている。７番ピンはＡ／Ｄ変換入力に設定されており、コンデンサＣ２の両端電圧から得られるランプ電圧値を読み取る。１番ピンは電源端子、８番ピンはグランド端子である。

制御回路５は降圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ１を制御することによりランプＤＬに所望の電力を供給する。上述のように、電解コンデンサＣ１の電圧が一定（約３００Ｖ）である場合、その電源から供給される電流値を調整することにより負荷であるランプに供給する電力を決定することができる。例えば、ランプに７０Ｗの電力を供給する場合、７０Ｗ／３００Ｖ≒０．２３Ａを直流電源たるコンデンサＣ１から供給すれば負荷はおおよそ７０Ｗ消費していることになる。このような原理により、電流検出抵抗Ｒ３により直流電源から供給される電流値を検出し、誤差アンプＯＰ１により電流値を調整する。

具体的には、誤差アンプＯＰ１の出力電圧と比較器ＯＰ２のマイナス端子の三角波信号とを比較することにより降圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ１のオン・オフ動作を調整し、供給する電力を調整する。比較器ＯＰ２によるスイッチング素子Ｑ１の駆動信号の生成動作を図３に示す。

図３（ａ）はマイコンＩＣ１の２番ピンのＨ／Ｌの出力状態を示しており、同図（ｂ）は比較器ＯＰ２のマイナス端子に印加されるコンデンサＣ４の電圧、同図（ｃ）の実線は比較器ＯＰ２のプラス端子に印加される基準電圧、破線はコンデンサＣ４の電圧、同図（ｄ）は比較器ＯＰ２の出力を示している。なお、比較器ＯＰ２と誤差アンプＯＰ１は１パッケージに２個のオペアンプを内蔵したＩＣなどで安価に構成でき、その制御電源は電圧Ｖｃｃから供給される。

マイコンＩＣ１の２番ピンがＨレベルのとき、スイッチング素子Ｑ８がオンすることにより、コンデンサＣ４が短絡され、その蓄積電荷は放電される。マイコンＩＣ１の２番ピンがＬレベルになると、スイッチング素子Ｑ８がオフすることにより、抵抗Ｒ１４を介してコンデンサＣ４が充電され、その電圧が上昇して行く。コンデンサＣ４の電圧は比較器ＯＰ２のマイナス端子に印加されている。比較器ＯＰ２のプラス端子には誤差アンプＯＰ１の出力電圧が基準電圧として印加されている。コンデンサＣ４の電圧が基準電圧よりも低い期間は比較器ＯＰ２の出力はＨレベルとなる。したがって、マイコンＩＣ１の２番ピンから出力される周波数で、スイッチング素子Ｑ１はオン・オフ駆動され、そのパルス幅は誤差アンプＯＰ１の出力電圧が上昇するにつれて大きくなる。それゆえ、誤差アンプＯＰ１のプラス端子の基準電圧を可変することにより、直流電源から供給される電流値（ひいては供給される電力）を調整することが可能である。

なお、本回路では回路構成を簡単化するために、スイッチング素子Ｑ８をオン・オフする制御信号をマイコンＩＣ１の２番ピンから供給しているが、高周波発振回路をマイコンＩＣ１とは別に設けて、その発振出力によりスイッチング素子Ｑ８をオン・オフ制御しても構わない。

電流検出抵抗Ｒ３に流れるチョッパ電流は抵抗Ｒ６とコンデンサＣ３により平均化されて直流電圧に変換され、入力抵抗Ｒ１０を介して誤差アンプＯＰ１の反転入力端子に印加される。誤差アンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子の間には帰還抵抗Ｒ１１が接続されており、入力抵抗Ｒ１０と帰還抵抗Ｒ１１の比率で増幅率が決まる。また、誤差アンプＯＰ１の非反転入力端子には、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧した電圧が抵抗Ｒ１２，Ｒ１３で分圧されて印加されている。

マイコンＩＣ１の４番ピンの出力によりスイッチング素子Ｑ６がＯＮになると、抵抗Ｒ９が短絡されるので、誤差アンプＯＰ１の出力は低下し、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅が小さくなることで、出力電力を小さくすることができる。これにより、マイコンＩＣ１の制御下で放電灯ＤＬへの供給電力を高／低に切り替えることができ、例えば、７０Ｗ用と３５Ｗ用に出力を切り替えることができる。

また、マイコンＩＣ１の３番ピンの出力によりスイッチング素子Ｑ７がＯＮになると、抵抗Ｒ８，Ｒ９が短絡されるので、誤差アンプＯＰ１の出力は最低電圧となり、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅は最短（実質的にＯＦＦ）となる。これにより、マイコンＩＣ１の制御下で放電灯ＤＬを消灯制御することができる。

本実施の形態の動作を図４に示す。電源をＯＮすると、イグナイタ回路４により高圧始動電圧が印加され、ランプが始動する（＃１〜＃３）。ランプが始動したか否かは、ランプ電圧とほぼ等しい降圧チョッパ回路２の出力電圧であるコンデンサＣ２の両端電圧を抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧し、検出することによりマイコンＩＣ１にて判定できる。

ランプが始動すると、マイコンＩＣ１内部のタイマカウンタを初期化し、第１の時間ｔ１の計測を開始させ（＃４）、所定のバラスト特性により定常電力制御を行なう（＃５）。ｔ１≧３０ｓになると、第１の時間ｔ１の計測を終了し、消灯制御する（＃６〜＃８）。

その後、マイコンＩＣ１内部のタイマカウンタを初期化し、第２の時間ｔ２の計測を開始させる（＃９）。ｔ２≧１０ｓになると、第２の時間ｔ２の計測を終了し（＃１０，＃１１）、再始動のためにイグナイタ回路４により高圧始動電圧が印加され、ランプが始動するのを待つ（＃１２，＃１３）。ランプが始動すると、所定のバラスト特性により定常電力制御を行なう（＃１４）。この段階で高圧放電灯の種類を判別する。例えば、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖになる時間を放電灯判別回路６により計測し、その計測時間の長／短に応じて接続された高圧放電灯の種類を判別し（＃１５）、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された高圧放電灯を点灯する（＃１６）。

ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖになる時間の検出は、例えば、マイコンＩＣ１のＡ／Ｄ変換（ランプ電圧検出）の回数をカウントすることにより実現できる。また、マイコンの内蔵タイマーを用いることでも計測可能である。

このように、電源投入後、第１の時間ｔ１は点灯し、その後、第２の時間ｔ２は消灯し、その後再点灯してから放電灯の種類を判別することによって、初始動であっても再始動に近い状態になり、したがって、初始動、再始動のばらつき要因を低減し、より確実にランプ定格電力を判別することが可能となった。

ここでは、第１の時間ｔ１を３０秒、第２の時間ｔ２を１０秒と設定している。この時間ｔ１，ｔ２は、判別すべきランプの種類や定格電力により適した値を選定することは言うまでもない。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図５に示すように、電源をＯＮすると高圧放電灯を所定のバラスト特性により点灯させ、ランプ電圧が所定値Ｖ１に達すると、その後所定時間ｔ２消灯し、その後、再点灯したときに、ランプ電圧が第１の電圧から第２の電圧に変化するまでの時間を計測することにより、放電灯の種類を判別している。放電灯点灯装置の構成は実施の形態１で用いた回路（図２）と同様であるので、重複する説明は省略する。

本実施の形態の動作を図６に示す。電源をＯＮすると、イグナイタ回路４により高圧始動電圧が印加され、ランプが始動する（＃１〜＃３）。ランプが始動したか否かは、ランプ電圧とほぼ等しい降圧チョッパ回路２の出力電圧であるコンデンサＣ２の両端電圧を抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧し、検出することによりマイコンＩＣ１にて判定できる。

ランプが始動すると、所定のバラスト特性により定常電力制御を行なう（＃５）。ランプ電圧Ｖｌａを検出し、Ｖｌａ≧４０Ｖになるのを待つ（＃６ａ，＃６ｂ）。Ｖｌａ≧４０Ｖになると、実質的に第１の時間ｔ１の計測を終了したものとして、消灯制御する（＃８）。

その後、マイコンＩＣ１内部のタイマカウンタを初期化し、第２の時間ｔ２の計測を開始させる（＃９）。ｔ２≧１０ｓになると、第２の時間ｔ２の計測を終了し（＃１０，＃１１）、再始動のためにイグナイタ回路４により高圧始動電圧が印加され、ランプが始動するのを待つ（＃１２，＃１３）。ランプが始動すると、所定のバラスト特性により定常電力制御を行なう（＃１４）。この段階で高圧放電灯の種類を判別する。例えば、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖになる時間を放電灯判別回路６により計測し、接続された高圧放電灯の種類を判別し（＃１５）、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された高圧放電灯を点灯する（＃１６）。ここでもランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖになる時間の検出は、例えば、マイコンＩＣ１のＡ／Ｄ変換（ランプ電圧検出）の回数をカウントすることにより実現できる。また、マイコンの内蔵タイマーを用いることでも計測可能である。

本実施の形態では、所定のランプ電圧Ｖ１を４０Ｖ、所定時間ｔ２を１０秒と設定している。この所定のランプ電圧Ｖ１は、定常ランプ電圧以下で、判別すべきランプの種類や定格電力により適した値にする。所定のランプ電圧Ｖ１を定常ランプ電圧より低く設定することによって、判別完了までの時間を短縮することが可能となる。また、所定時間ｔ２は、判別すべきランプの種類や定格電力により適した値にする。

本実施の形態によれば、所定のランプ電圧Ｖ１に達した時に、実質的に第１の時間ｔ１の計測を終了したものとするので、第１の時間ｔ１を計測するためのタイマーを省略することができる。また、所定のランプ電圧Ｖ１で消灯制御することによって、再始動の状態（具体的には管内温度など）をより同じ状態にそろえることができ、さらに判別性能が向上する。

以上の実施の形態１，２において、ステップ＃５または＃１２の定常電力制御時の所定のバラスト特性としては、例えば、マイコンＩＣ１によりスイッチング素子Ｑ６をＯＮさせて、２種類のランプ電力種のうち、低い方の定格電力となるように制御すれば良い。

また、図示はしないが、例えばマイコンＩＣ１からパルス幅可変のＰＷＭ信号を出力し、これをＣＲ積分回路（平滑回路）によりパルス幅に応じた直流電圧に変換して制御回路５の誤差アンプＯＰ１の非反転入力端子に供給するような構成を採用すれば、ランプ電圧Ｖｌａの検出値に応じて（マイコンＩＣ１内のメモリテーブルを参照することにより）任意のランプ電力を供給できるので、任意のバラスト特性（例えば、従来例で言及した図１４の特性や、後述の図７、図１０の特性など）をステップ＃５または＃１２の電力制御時の所定のバラスト特性として用いることもできる。

（実施の形態３）
図７はランプ種類判別に適したバラスト特性を示しており、実線はランプ電圧−ランプ電流特性、破線はランプ電圧−ランプ電力特性である。図７に示すようなバラスト特性によりランプを始動させ、ランプ始動後、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖになる時間を計測することにより、ランプ電力種類を判別する。

図７のバラスト特性を有する点灯装置でランプを始動し、そのときのランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化するのに要する時間を計測した結果を図９に示す。対象としたランプは、セラメタプレミアＳ（松下電器産業製）の３５Ｗ、７０Ｗの色温度３０００Ｋ、３５００Ｋ、４２００Ｋのランプ各５〜６本のデータである。図９よりランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化する時間を例えば約３．０秒をしきい値として判定すれば３５Ｗ、７０Ｗを判別することが可能となる。

本実施の形態では、ランプ判別期間、例えば、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖの期間でのバラスト特性を図７の破線に示すような定電力特性（例えば、定電力値３０Ｗ）となるように制御する。このように、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに上昇するのに要する時間の計測を略一定のランプ電力特性の期間で判定することで、より判別性能が向上する。

本バラスト特性にて、ランプを始動した場合のランプ電圧立ち上がり特性は、図８に示すようになる。図８より、ランプ電圧が安定するまでのランプ電圧の立ち上がり特性は、１次関数的となる。したがって、本バラスト特性を用いて複数種のランプを判別することで、より確実に判別を行うことが可能となる。

（実施の形態４）
図１０を用いて本実施の形態を説明する。実施の形態３では、図７に示すように、ランプ定格電力３５Ｗ、７０Ｗの判別をする場合に、判別期間の定電力値は約３０Ｗに設定したが、本実施の形態では、２種のランプ定格電力のうち、小さい方の定格電力値を判別期間の定電力値としている。すなわち、ランプ判別期間（ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖの期間）でのバラスト特性を図１０の実線に示すように定電力特性（定電力値３９Ｗ）となるように制御する。そして、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化するのに要する時間を計測し、所定時間（例えば、約３秒）よりも短ければ、そのまま３９Ｗの定電力特性のまま点灯させる（図１０の破線参照）。また、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化するのに要する時間が前記所定時間よりも長ければ、ランプ電力を上昇させ、７０Ｗの定電力特性に移行させる（図１０の実線参照）。

このようなバラスト特性にすることにより、バラストに求められる定電力特性は、２種類になる。したがって、回路部品の削減が可能となり、また、制御の容易性が向上する。さらに、ランプ電力種が３５Ｗの場合には、ランプ判別後のバラスト特性の切替が必要ないので、光出力の変動も抑制される。

（実施の形態５）
図１１は上述の実施の形態３の高圧放電灯点灯装置で点灯させたときの、セラメタプレミアＳ（松下電器産業製）の３５Ｗ、７０Ｗランプ各３本のランプ電圧立ち上がり特性である。この図１１より、再始動時に関して言えば、例えば、再点灯後１０秒後のランプ電圧が４５Ｖ以下のものは、７０Ｗランプであると判別可能であることがわかる。したがって、上記の各実施の形態の高圧放電灯点灯装置に実施の形態５の判別手法を追加することにより、より確実にランプ種類を判別することが可能となる。

そのときの動作フローを図１２、図１３に示す。図１２では全体のフロー、図１３では判別処理の詳細なフローを示す。

図１２のステップ＃１５ａ〜＃１５ｅは図４または図６のステップ＃１５に対応しており、図１または図５の判別期間において、ランプ種類を判別する動作である。判別処理が開始されると、後述の図１３の判別Ａ，Ｂが確定するのを待ち、確定すると、判別処理を終了し、判別Ａ，Ｂの結果に応じて、出力電力を切り替える。

図１２のステップ＃１６ａ〜＃１６ｃは図４または図６のステップ＃１６に対応しており、図１または図５の判別期間の終了後に、判別結果に応じた定格点灯制御を行う動作である。

図１３は判別処理の詳細なフローであり、図１２のステップ＃１５ａ〜＃１５ｃに対応している。

ステップ＃２１で判別処理が開始されると、ステップ＃２２で一定ランプ電流となるように制御し、ステップ＃２３で時間ｔ３の計測を開始する。具体的には、マイコンＩＣ１内部の変数ｔ３を０にリセットし、一定時間毎のタイマー割り込みを許可して、タイマー割り込みの度に変数ｔ３をインクリメントすれば良い。

ステップ＃２４，＃２５ではランプ電圧がＶｌａ≧３０Ｖとなるか、時間ｔ３の計測値が１０秒以上となるまで待機する。

仮に、Ｖｌａ≧３０Ｖとなる前にｔ３≧１０ｓとなった場合、ステップ＃２６で時間ｔ３の計測を終了する。具体的には、マイコンＩＣ１内部の変数ｔ３を０にリセットし、そのタイマー割り込みを禁止とする。これは後述のステップ＃３３でｔ３≧１０ｓと再度判定されるのを防ぐためである。

ステップ＃２７ではランプ電圧を検出し、その検出値をＶｌａ３とする。ステップ＃２８ではＶｌａ３＜４５Ｖか否かを判定する。再始動後１０秒が経過した後もランプ電圧が４５Ｖ未満であれば、図１１から７０Ｗランプであると判定できるので、ステップ＃２９に移行し、第１の判別結果（判別Ａ）は７０Ｗランプと確定させる。それ以外の場合にはステップ＃３０に移行し、第１の判別結果（判別Ａ）は不明としておく。

ステップ＃２５〜＃３０と全く同様の判定処理はステップ＃３３〜＃３８にも設けているが、後者の判定処理はステップ＃２４，＃２５のループでｔ３≧１０ｓとなる前にＶｌａ≧３０Ｖとなった場合にのみ実行される。一度でもステップ＃２６を通れば、その時点でｔ３＝０となり、変数ｔ３のカウントは停止するので、ステップ＃２９または＃３０からステップ＃２４に戻ると、次にステップ＃２５を通ってもｔ３＝０であるから、ステップ＃２６には移行せず、ステップ＃２４，＃２５のループでＶｌａ≧３０Ｖとなるのを待つことになり、一度確定された判別Ａの結果が変更されることは無い。

ステップ＃２４でＶｌａ≧３０Ｖになると、ステップ＃３１へ移行し、時間ｔ４の計測を開始する。具体的には、マイコンＩＣ１内部の変数ｔ４を０にリセットし、一定時間毎のタイマー割り込みを許可して、タイマー割り込みの度に変数ｔ４をインクリメントすれば良い。

ステップ＃３２では一定ランプ電力（例えば３０Ｗ、図７の破線参照）の制御を設定し、ステップ＃３３でｔ３≧１０ｓとなるか、ステップ＃３９でランプ電圧の検出値がＶｌａ２≧４０Ｖとなるのを待つ。ステップ＃３３でｔ３≧１０ｓとなった場合、ステップ＃３４〜＃３８の動作（ステップ＃２５〜＃３０で説明したのと同じ動作）を１回だけ実行し、その後は、ｔ３＝０となることで、ステップ＃３２→＃３３→＃３９のループを繰り返す。

ステップ＃３９でＶｌａ２≧４０Ｖとなれば、ステップ＃４０へ移行し、時間ｔ４の計測を終了する。具体的には、変数ｔ４の値は保持したまま、タイマー割り込みを禁止とすれば良い。この変数ｔ４はステップ＃２４でＶｌａ≧３０Ｖとなった直後にステップ＃３１でｔ４＝０からカウントを開始しており、ステップ＃３９でＶｌａ２≧４０Ｖとなった直後にステップ＃４０でカウントを停止しているから、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに変化する時間に対応している。

ステップ＃４１では、この時間ｔ４が３秒未満か否かを判定する。ｔ４＜３ｓであれば、図９から３５Ｗのランプであると判定できるから、ステップ＃４２で第２の判別結果（判別Ｂ）は３５Ｗランプと確定する。ｔ４≧３ｓであれば、図９から７０Ｗのランプであると判定できるから、ステップ＃４３で第２の判別結果（判別Ｂ）は７０Ｗランプと確定する。ステップ＃４４で判別結果が確定し、図１２のステップ＃１５ｃの判別処理終了となる。

図１２のステップ＃１５ｄでは、第１の判別結果（判別Ａ）を優先的に参照し、判別Ａが７０Ｗであれば、ステップ＃１６ａの７０Ｗ定格点灯制御に移行する。判別Ａが７０Ｗでなければ、ステップ＃１５ｅで第２の判別結果（判別Ｂ）を参照し、判別Ｂが７０Ｗであれば、ステップ＃１６ｂの７０Ｗ定格点灯制御に、判別Ｂが３５Ｗであれば、ステップ＃１６ｃの３５Ｗ定格点灯制御に移行する。

以上のように、本実施の形態では、第１の判別手法として、再始動から１０秒後のランプ電圧を計測し、始動から１０秒後のランプ電圧が４５Ｖ未満の場合、７０Ｗと判別する。

また、第２の判別手法として、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに到達するまでの時間を計測し、３０Ｖから４０Ｖへの所要時間が３秒未満の場合、３５Ｗと判別する。また、３０Ｖから４０Ｖへの所要時間が３秒超の場合、７０Ｗと判別する。

本実施の形態では第１の判別結果（判別Ａ）を優先的に参照しているが、第２の判別結果（判別Ｂ）を優先的に参照しても良い。

また、２つの測定値を組み合わせて判別しているが、どちらか１つだけでもよい。例えば、再始動から所定時間後のランプ電圧のみで判別する、ということも可能であり、その場合、図１３のステップ＃３１〜＃４３、＃２４を省略し、ステップ＃３０では３５Ｗランプと判別すれば良い。

あるいは、ランプ電圧が３０Ｖから４０Ｖに上昇するのに要する時間のみで判別する、ということも可能であり、その場合、図１３のステップ＃２５〜＃３０、＃３３〜＃３８、＃２３を省略すれば良い。

（実施の形態６）
図１６は本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具の構成例を示す。（ａ）、（ｂ）はスポットライトに適用した例、（ｃ）はダウンライトに適用した例であり、図中、１１は点灯装置の回路を格納した電子バラスト、１２は高圧放電灯を装着した灯体、１３は配線である。いずれの照明器具も３５Ｗ、７０Ｗのような複数の種類の高圧放電灯を適宜選択して装着することができる。これらの照明器具を複数組み合わせて照明システムを構築しても良く、必要な照度、発光色、デザイン等に応じて、種類の異なる複数の高圧放電灯が混在して用いられても構わない。

また、高圧放電灯とバラストが単純に接続されるのみで光出力を得る高圧放電灯点灯装置や、定格の異なる複数の照明器具を組み合わせて用いる照明システム、ランプとバラストあるいは反射板等を適宜必要な数だけ組み合わせて成る照明システム、という形態を取ることも可能である。あるいは、光を伝導する手段などを用いて、ランプと光出力部がそれぞれ離れた位置に設置されるものや、他の光源などが組み合わせて設置されるような照明システムに用いてもよい。

本発明の実施の形態１の動作説明図である。 本発明の実施の形態１の点灯装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１の点灯装置の出力制御動作を示す波形図である。 本発明の実施の形態１の点灯装置の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２の動作説明図である。 本発明の実施の形態２の点灯装置の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態３の点灯装置のバラスト特性を示す特性図である。 図７のバラスト特性で、ランプを始動したときのランプ電圧の立ち上がり特性を示す特性図である。 本発明の実施の形態３の点灯装置の負荷対象となるランプの特性を計測した結果を示す図である。 本発明の実施の形態４の点灯装置のバラスト特性を示す特性図である。 図９のランプを始動したときのランプ電圧の立ち上がり特性を示す特性図である。 本発明の実施の形態５の点灯装置の全体の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態５の点灯装置の判別処理の詳細な動作説明のためのフローチャートである。 一般的な定格電力７０Ｗの高圧放電灯点灯装置のバラスト特性を示す特性図である。 図１４のバラスト特性で、ランプを始動したときのランプ電圧の立ち上がり特性を示す特性図である。 本発明の照明器具の外観を示す斜視図である。

符号の説明

ｔ１ 第１の時間
ｔ２ 第２の時間
ＤＬ 高圧放電灯
２ 降圧チョッパ回路
５ 制御回路
６ 放電灯判別回路
ＩＣ１ マイコン

Claims (8)

1. 直流電源からの電力を変換して放電灯に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の供給電力を制御する点灯制御回路とを備え、複数種の放電灯を負荷対象として、そのうちのいずれか１つを接続して点灯する放電灯点灯装置であって、接続された放電灯の種類は、放電灯のある特定期間の電気特性の変化率を見て判別し、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された放電灯を点灯する放電灯点灯装置において、第１の時間点灯した後、第２の時間消灯し、その後再点灯したときに接続された放電灯の種類を判別し、判別結果に基づいて選択した所望の電気特性で接続された放電灯を点灯することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. ランプ電圧を検出するランプ電圧検出部を備え、点灯後、所定のランプ電圧に達するまでの時間を前記第１の時間としたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記所定のランプ電圧は、定常ランプ電圧以下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. 前記放電灯の種類を判別する期間は、放電灯の照度もしくはランプ電圧が安定するまでであり、かつ、略一定のランプ電力で放電灯を点灯し、判別期間内におけるランプ電圧が第１のランプ電圧から第１のランプ電圧よりも大きい第２のランプ電圧に変化する時間によって放電灯の種類を判別することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
5. 前記放電灯の種類を判別する期間における略一定のランプ電力値は、複数種類の放電灯定格電力のうち最も小さい電力以下であることを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
6. 前記第１のランプ電圧から第２のランプ電圧に変化する時間と、放電灯が再始動した後、第３の時間が経過した後のランプ電圧によって放電灯の種類を判別することを特徴とする請求項４または５に記載の放電灯点灯装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えた照明器具。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置または照明器具を含む照明システム。

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