JP4956315B2 - 放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。

従来の放電灯点灯装置の構成例を図１８に示す。この放電灯点灯装置は、交流電源Ｖｉｎからの電力供給を受けて、直流電圧ＶＤＣを出力する直流電源１と、直流電源１からの電力供給を受けて高周波電圧Ｖｃｏｉｌを出力するインバータ回路２と、インバータ回路２の動作周波数制御によりインバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌの可変制御を行う電圧制御手段１３と、インバータ回路２の出力に接続される、誘導コイル５および誘導コイル５に近接配置される無電極放電灯６からなる負荷３から構成される。

直流電源１は整流用ダイオードブリッジＤＢとスイッチング素子Ｑ６、インダクタＬ１０、ダイオードＤ１０、制御回路１０及び平滑用コンデンサＣ１０からなる昇圧チョッパ回路で構成される。インバータ回路２はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４、共振回路の構成要素であるインダクタＬｓ、コンデンサＣｐ、Ｃｓから構成されている。無電極放電灯６は透明な球状のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗布された球状のガラスバルブ内に不活性ガス・金属蒸気等の放電ガス（例えば、水銀及び希ガス）が封入され、誘導コイル５を近接配置されている。インバータ回路２は誘導コイル５に対して数十ｋＨｚから数ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘導コイル５に高周波電磁界を発生させて無電極放電灯６に高周波電力を供給する。これに応じて、無電極放電灯６内に高周波プラズマ電流を発生させて紫外線もしくは可視光を発生させるようになっている。

ドライブ回路１１は、入力端子ＶＩからのシンク電流Ｉｏに応じて発振周波数が変化する発振器を内蔵しており、入力端子ＶＩにはシンク電流Ｉｏに応じた電圧が入力され、その電圧に応じた動作周波数ｆｉｎｖでＨｏｕｔ端子とＨ−ＧＮＤ端子間、Ｌｏｕｔ端子とＬ−ＧＮＤ端子間に、相互に位相が略１８０°ずれたスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４に対する略矩形波状の駆動信号を出力する。

電圧制御手段１３はオペアンプＱ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１からなる積分回路、コンデンサＣ１の電荷放電用スイッチＳＷ０等から構成される。

ドライブ回路１１はその入力端子ＶＩから電圧制御手段１３、可変抵抗ＶＲへ流れるシンク電流Ｉｓｗ、Ｉｖｒの和（＝Ｉｏ）に応じて動作周波数を可変させる。

可変抵抗ＶＲは、インバータ回路２、負荷３による共振回路や、ドライブ回路１１等の回路部品のばらつき吸収を行い、安定した始動点灯を行えるように調整される。

動作について図２０を用いて説明する。スイッチＳＷ０がＯＮからＯＦＦに切り替わると電圧制御手段１３は、直流電圧Ｅ１からの電力供給を受けて抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１を充電し、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１をオペアンプＱ１の非反転入力端子に印加し、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１に応じて電圧ＶＩを可変させ、ドライブ回路１１の周波数スイープ制御（始点周波数ｆｓ→終点周波数ｆｅ）を行う。

いま、ドライブ回路１１の入力電圧ＶＩが増加すると動作周波数ｆｉｎｖは低下する関係に設定されているとすると、電圧ＶＣ１が増加するときシンク電流Ｉｏ（＝Ｉｓｗ）は減少するため電圧ＶＩは増加し、その結果、動作周波数ｆｉｎｖが徐々に低下するので、動作周波数ｆｉｎｖと電圧Ｖｃｏｉｌとの関係が図２０のようである場合、電圧Ｖｃｏｉｌは徐々に増加する。そして、この周波数スイープの間に無電極放電灯６が点弧始動に最低限必要な電圧を越えるように設計されるため、ある動作周波数ｆｉｎｖ（＝ｆｉ）で無電極放電灯６が点灯し、直ちに電圧Ｖｃｏｉｌは低下し、図中の点灯時側の曲線上に移動する。

また、負荷３としては図１５に示すように、フィラメントＦ１，Ｆ２を有する放電灯（蛍光灯）ＦＬ、コンデンサＣ２０からなる構成等、他の放電灯でも構わず、同様の動作を行う。

特に、無電極放電灯負荷の場合、点弧始動時はインダクタ負荷であるため、有電極の蛍光灯等、他の光源と比較して始動時に大きな電圧、電力を必要とする。従って安定した始動、点灯を行うためにはインバータ回路２の共振回路のＱも高く設定する必要がある。しかし、特に周囲温度変化や無電極放電灯６の周囲への金属筐体接近等、インバータ回路２の負荷インピーダンス変動要因があれば、電圧Ｖｃｏｉｌも大きく変化し、安定始動、点灯を行うことが困難となる。従って周波数スイープによる始動を行えば、負荷インピーダンス変動の影響をある程度、吸収可能であるため安定始動、点灯ができ、これより周波数スイープによる始動は特に無電極放電灯負荷の場合に有効と言える。

なお、特許文献１には、無電極放電灯の点灯装置において、誘導コイルへの出力を検出し、検出された出力が所定の設定値となるように発振周波数を制御する構成が開示されている。
特開２００３−３３２０９０号公報

上述の従来例のように、インバータ回路２や負荷３において共振回路を含み、その共振特性を利用して動作周波数制御により放電灯に電力を与え始動点灯を行う場合では、インバータ回路２や負荷３のインピーダンスが変化すると、含まれる共振回路の共振出力も変化し、放電灯に十分な電力が与えられない、立ち消えが発生する等により安定した始動、点灯が行えなくなる、という問題があった。これらのインピーダンスが変化する要因としては、周囲温度変化、回路素子定数のばらつきや経時変化、金属筐体の負荷３への近接等がある。

特に、負荷３として無電極放電灯６を使用した場合、金属筐体の近接によりインピーダンス変化が顕著に起こる。図１９に無電極放電灯６を用いたダウンライト器具の一例を示す。ダウンライト器具は反射板３０によって無電極放電灯６が覆われているが、反射板３０が特に金属製のように、高導電率のものである場合、誘導コイル５からの電磁誘導による誘導電流３１が反射板３０上でループ状に流れることになる。従って反射板３０によるインダクタ成分が発生するので、等価回路では誘導コイル５にインダクタが並列接続されたことになる。その結果、図２０に示すように始動時、点灯時の共振曲線が、ダウンライト器具のような金属筐体の存在しない場合と比較して高周波側にシフトする。

図２０の負荷インピーダンス変化あり（実線）の場合、無電極放電灯６の点灯後も、コンデンサＣ１が満充電となり電圧ＶＣ１が一定値となるまで変化するため、終点周波数ｆｅまで変化する。しかし共振曲線が高周波側にずれている分、点灯時共振曲線のピークを越え、さらに出力電圧Ｖｃｏｉｌの低減する領域まで周波数スイープが行われる。この結果、点灯維持能力を下回った場合、無電極放電灯６が立ち消えしてしまうという問題があった。

これを回避する一つの方法として、金属筐体に囲まれた器具に装着した状態で終点周波数ｆｅの調整を行うことが考えられるが、多種多様な器具に対応させるために、その個々の場合について調整を行う必要があり、非常に手間やコストがかかり、現実的ではない。

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電灯の負荷インピーダンスが変動した場合でも安定して始動、点灯させることができる放電灯点灯装置及びその照明器具を提供することである。

請求項１の発明は、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１からの電力供給を受け交流電圧Ｖｃｏｉｌを出力する少なくともスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４及び共振回路（Ｌｓ，Ｃｐ，Ｃｓ）を含む電力変換回路（インバータ回路２）と、前記スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を駆動する駆動回路１１と、前記電力変換回路の出力に接続され少なくとも放電灯６を接続される負荷回路３と、前記放電灯６を始動点灯させるため前記電力変換回路の出力を徐々に増加させるように前記駆動回路１１の動作周波数ｆｉｎｖを始点周波数ｆｓから終点周波数ｆｅまでスイープする周波数制御回路１３と、から構成される放電灯点灯装置において、前記周波数制御回路１３による周波数スイープ時に前記放電灯６が点灯する以前の前記電力変換回路の出力Ｖｃｏｉｌを検出することにより、前記放電灯６の点灯時における前記共振回路の点灯時共振周波数ｆ０を予測する予測手段（ｆ０予測回路１４）を有すると共に、前記終点周波数ｆｅを前記予測した点灯時共振周波数ｆ０に補正する補正手段（終点補正回路１５）を有し、前記予測手段は、前記スイープ時における前記動作周波数ｆｉｎｖと前記電力変換回路の出力Ｖｃｏｉｌの関係（図３、図４）より直線あるいは曲線の近似を行い、前記近似した直線あるいは曲線において前記電力変換回路の出力が実質的な最大値Ｖｍａｘとなる周波数を前記点灯時共振周波数ｆ０と予測することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記周波数制御回路１３は、図１２に示すように、前記電力変換回路の出力Ｖｃｏｉｌを検出すると共に、フィードバック制御により目標出力となるよう前記動作周波数ｆｉｎｖのスイープを行うことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記周波数制御回路１３は、図１３に示すように、ＯＮ、ＯＦＦの繰り返しである調光信号Ｖｓｔを受けて周期的に前記動作周波数のスイープにより前記放電灯６の再点弧始動を行い、前記放電灯６の点灯、消灯により点滅させ、そのデューティを可変して調光を行うことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、前記負荷３は、前記電力変換回路の出力に接続される誘導コイル５と、前記誘導コイル５に近接配置されて点灯するバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯６からなることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えた照明器具である。

本発明によれば、放電灯が始動点灯するまでの出力検出結果により放電灯の点灯時における共振回路の点灯時共振周波数を予測する予測手段を有すると共に、周波数制御回路の終点周波数を予測した動作周波数に補正するようにしたので、放電灯の負荷インピーダンスが変動した場合でも安定して始動、点灯させることができるという効果がある。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、実施形態１、６、７がそれぞれ請求項１、２、３に対応している。
（実施形態１）
本実施形態の構成について図１に示す。従来例と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。従来例（図１８）との相違点は、インバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌを検出する電圧検出回路１８、インバータ回路２や負荷３から構成される共振回路における、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を予測するｆ０予測回路１４、及び動作周波数ｆｉｎｖの周波数スイープ制御における終点周波数ｆｅが、ｆ０予測回路１４で予測した共振周波数ｆ０となるように補正する終点補正回路１５を有し、安定した始動点灯を行えるように回路部品のばらつき吸収を行う可変抵抗ＶＲを有していないことである。

電圧検出回路１８は、インバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌを整流、分圧及び平滑するための抵抗、ダイオード、コンデンサで構成される。ｆ０予測回路１４は、マイクロプロセッサＭＰＵ１９、アナログ電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２１、ディジタルデータをアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換器２０等から構成される。終点補正回路１５は、オペアンプＱ１０、抵抗Ｒ４等から構成される。また、周波数スイープ開始のトリガ信号である始動信号ＶｓｔによりスイッチＳＷ０が切り替えられ、この始動信号ＶｓｔはマイクロプロセッサＭＰＵ１９の入力端子ＩＮ１に入力されている。さらに、電圧制御手段１３におけるオペアンプＱ１の出力がマイクロプロセッサＭＰＵ１９の入力端子ＩＮ２に入力されている。入力端子ＩＮ２はＡ／Ｄ変換機能を有しているものとする。

動作の概要について図２により説明する。大まかに２種類の動作を行う。ひとつはインバータ回路２や負荷３から構成される共振回路における、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を、周波数スイープ制御時のインバータ回路２の出力電圧Ｖｃｏｉｌを検出することにより予測する動作である。もうひとつは、その予測された周波数ｆ０を周波数スイープ制御における終点周波数ｆｅとなるよう補正する動作である。

図３、図４において、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を予測する方法の例を示す。始点周波数ｆｓより周波数スイープ制御が行われ、出力電圧Ｖｃｏｉｌが徐々に増加してゆくが、無電極放電灯６が点灯する前のある時点における動作周波数ｆｎ、出力電圧Ｖｎ（ｎ＝１，２，…）の関係をマイクロプロセッサＭＰＵ１９が複数個取得し、保持する。なお、動作周波数ｆｎ、出力電圧ＶｎはマイクロプロセッサＭＰＵ１９に入力される電圧により得られる。ここでインバータ回路２が実質的に出力可能な出力電圧Ｖｃｏｉｌの最大値をＶｍａｘとする。例えば図３より、得られた点のデータによりマイクロプロセッサＭＰＵ１９を用いて直線近似：Ｖ＝ａ・ｆ＋ｂ（ａ，ｂは係数、Ｖは出力電圧、ｆは動作周波数）を行い、その直線が電圧Ｖｍａｘと交差する時の周波数を、共振周波数ｆ０付近であるとみなし予測値とする。

また、図４のように、曲線近似を用いて同様に予測を行っても構わない。曲線近似式としては、例えば、指数関数を用いてＶ＝ａ・ｅｘｐ（ｂ・ｆ）＋ｃのように近似したり、２次関数を用いてＶ＝ａ・ｆ² ＋ｂ・ｆ＋ｃのように近似しても良いし、逆比例の関数式を用いてＶ＝ａ／ｆ＋ｂのように近似しても良い。各近似式において、ａ，ｂ，ｃは係数、Ｖは出力電圧、ｆは動作周波数である。なお、近似曲線の種類、データ取得を行う動作周波数領域、取得の点数等は実際の共振曲線形状も考慮し、予測値と実際の共振周波数ｆ０との誤差が小さくなるよう適当に選択するものとする。

図５に動作波形の例を示す。始動信号Ｖｓｔが時間ｔ＝ｔ１でＨレベルからＬレベルに切り替わることによりスイッチＳＷ０がＯＮからＯＦＦに切り替わり、周波数スイープ制御が開始し、その後、図３、図４で述べたような方法で無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を予測し、それが終点周波数ｆｅとなるようにマイクロプロセッサＭＰＵ１９は終点補正回路１５に出力する電圧値を変化させ、その結果、オペアンプＱ１０の出力に流れ込むシンク電流Ｉｃを変化させて、終点周波数ｆｅを補正する（時間ｔ＝ｔ２以降）。このようにしてインバータ回路２や負荷３のインピーダンスが変化し、含まれる共振回路の共振周波数が変化した場合であっても、終点周波数ｆｅを点灯時の共振周波数ｆ０付近に予測して補正することにより、無電極放電灯６に立消え等もなく安定して始動点灯させることが可能になるという効果がある。

なお、共振周波数ｆ０の予測に必要な出力電圧Ｖｃｏｉｌ等の検出が完了した後、周波数スイープの速度を低下させる等により、共振周波数ｆ０の予測、終点周波数ｆｅの補正に要する時間の確保を行ってもよい。

本実施形態のように終点周波数ｆｅを点灯時の共振周波数ｆ０付近に予測して補正する制御を用いることによって、周波数スイープ制御における周波数可変範囲（始点周波数〜終点周波数）の始動動作に対する影響度が緩和されるため、従来ばらつき吸収を行うため使用されていた可変抵抗ＶＲも省略可能となる効果がある。

負荷３としては、図１５に示すようなフィラメントＦ１，Ｆ２を有する放電灯（蛍光灯）ＦＬ等、他の放電灯でも構わず、同様の効果が得られる。以下の各実施形態においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態の動作について図６に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１との相違点は、ある周波数区間をスイープする際の出力電圧Ｖｃｏｉｌの変化率について、例えば負荷３のインピーダンス変化がない状態での既知の値（＝基準値）との比較により、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を予測することである。

図６より、周波数スイープ制御により始点周波数ｆｓから、点灯する前のある周波数ｆｄまでの周波数区間において、その区間をスイープする周波数幅Δｆとその間の出力電圧Ｖｃｏｉｌの変化ΔＶから算出される変化率ΔＶ／Δｆ（ΔＶ＝Ｖｄ−Ｖｓ、Δｆ＝ｆｄ−ｆｓ）について、ある負荷３のインピーダンス状態での変化率ΔＶ／Δｆとその時の無電極放電灯６点灯時の共振周波数との間には一定の相関関係があると考えられ、その相関関係を予め取得しておいて、その既知である相関関係を利用し、実際の周波数スイープ制御により得られた変化率ΔＶ／Δｆに対し、例えば図７のように終点周波数ｆｅを補正する。その結果、無電極放電灯６に立消え等もなく安定して始動点灯させることが可能になるという効果がある。

本実施形態によれば、実施形態１のように直線近似や曲線近似を行うことで共振周波数ｆ０を予測する場合と比較して、マイクロプロセッサＭＰＵ１９での演算処理も簡易化し、さらに検出する出力電圧Ｖｃｏｉｌの点数も少ないため、共振周波数ｆ０の予測に必要な時間が短縮でき、終点周波数の補正動作に迅速に移行できるという効果がある。

（実施形態３）
本実施形態の動作について図８に示す。実施形態２と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態２との相違点は、始点周波数ｆｓにおける出力電圧Ｖｃｏｉｌについて、例えば負荷３のインピーダンス変化がない状態での既知の値（＝基準値）との比較により、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆ０を予測することである。

図８より、始点周波数ｆｓにおける出力電圧Ｖｃｏｉｌ＝Ｖｓとその時の無電極放電灯６点灯時の共振周波数との間には一定の相関関係があると考えられるから、その相関関係を予め取得しておいて、その既知である相関関係を利用し、例えば図９のように終点周波数ｆｅを補正する。

本実施形態では始点周波数ｆｓにおける出力電圧Ｖｃｏｉｌのみを検出すればよく、共振周波数ｆ０の予測結果が即座に得られるため、終点周波数ｆｅの補正動作の遅れを阻止でき、周波数スイープの速度がより速い場合でも対応できるという効果がある。

（実施形態４）
本実施形態の動作について図１０に示す。実施形態３と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態３との相違点は、無電極放電灯６が点灯しないレベルである、所定の出力電圧Ｖｃｏｉｌ（＝Ｖｍ＿ｔｇ）に達したときの動作周波数ｆｉｎｖ（＝ｆｍ）を検出すると共に、その検出された動作周波数ｆｉｎｖを基準として、共振周波数ｆ０の予測を行い、終点周波数ｆｅ（＝ｆｍ−Δｆｃ）の補正を行うことである。

図１０より、負荷３のインピーダンス変化がない状態での出力電圧Ｖｃｏｉｌ＝Ｖｍ＿ｔｇ時の動作周波数がｆｉｎｖ＝ｆｍ０とし、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆｅ０との差をΔｆｃとすれば、ｆｅ０＝ｆｍ０−Δｆｃとなる。今、出力電圧Ｖｃｏｉｌ＝Ｖｍ＿ｔｇ時の動作周波数がｆｉｎｖ＝ｆｍであった場合、上記の関係を利用して、終点周波数ｆｅ＝ｆｍ−Δｆｃのように単純な補正を実施すればよく、マイクロプロセッサＭＰＵ１９での演算処理もさらに簡易化し、より早く共振周波数ｆ０の予測結果が得られるという効果がある。

（実施形態５）
本実施形態の動作について図１１に示す。実施形態４と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態４との相違点は、無電極放電灯６が点灯した直後の動作周波数ｆｉを検出すると共に、その検出された動作周波数ｆｉを基準として、共振周波数ｆ０の予測を行い、終点周波数ｆｅ（＝ｆｉ−Δｆｃ）の補正を行うことである。なお、無電極放電灯６の点灯検出は、点灯により負荷インピーダンスが変化し、出力電圧Ｖｃｏｉｌが低減することより判別を行えば良い。

図１１より、負荷３のインピーダンス変化がない状態での無電極放電灯６が点灯した直後の動作周波数がｆｉｎｖ＝ｆｉ０とし、無電極放電灯６点灯時の共振周波数ｆｅ０との差をΔｆｃとすれば、ｆｅ０＝ｆｉ０−Δｆｃとなる。今、点灯直後の動作周波数がｆｉｎｖ＝ｆｉであった場合、上記の関係を利用して、終点周波数ｆｅ＝ｆｉ−Δｆｃのように単純な補正を実施すればよく、実施形態４と同様の効果がある。

（実施形態６）
本実施形態の構成について図１２に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１の回路（図１）との相違点は、電圧検出回路１８の出力を、電圧制御手段１３のオペアンプＱ１の−端子に入力していることである。従ってオペアンプＱ１の＋端子の電圧値変化に従うようフィードバック制御することにより、出力電圧Ｖｃｏｉｌのある目標値に近づくよう周波数スイープ制御することになり、インバータ回路２及び負荷３で構成される共振回路の、無電極放電灯６始動時における共振特性の傾きが急であっても、徐々に出力電圧Ｖｃｏｉｌが立ち上がることで出力電圧Ｖｃｏｉｌの超過等も抑制できるので、安定して始動動作が行えるという効果がある。このような制御は実施形態１のみならず、実施形態２〜６においても同様に適用できる。

（実施形態７）
本実施形態の動作について図１３に示す。実施形態１と同一の構成、動作及び効果については説明を省略する。実施形態１との相違点は、始動信号ＶｓｔがＯＮ、ＯＦＦの繰り返しであり、周期的に周波数スイープ制御を行うことにより、無電極放電灯６の再点弧始動を行い、その点灯、消灯により点滅させ、そのＤｕｔｙを可変して調光を行うことであり、点滅周波数は、人間の目にちらつき感を与えないように１００Ｈｚ程度以上に設定される。このような点滅動作による調光は、実施形態１のみならず、実施形態２〜６においても同様に適用できる。

図１３に示すように、点滅動作の毎周期において同様の終点周波数ｆｅの補正が行われており、このような調光動作においても立消えなく、安定して点灯させることが可能になるという効果がある。なお、点滅動作の毎周期でなく、図１４のように全期間に渡って補正電流Ｉｃを流すことで終点周波数ｆｅの補正を常に行ってもよく、同様の効果がある。

（実施形態８）
上述の実施形態１〜７の放電灯点灯装置は、例えば、図１６の街路灯３５、図１７の防犯灯３６、あるいはダウンライト（図１９）等の照明器具に広く用いることができ、上述の各実施形態で述べたのと同様の効果が得られる。

本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態１の直線近似の説明図である。 本発明の実施形態１の曲線近似の説明図である。 本発明の実施形態１の動作波形図である。 本発明の実施形態２の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態２に用いる相関関係の説明図である。 本発明の実施形態３の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態３に用いる相関関係の説明図である。 本発明の実施形態４の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態５の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態６の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態７の動作波形図である。 本発明の実施形態７の一変形例の動作波形図である。 本発明の負荷構成の他の一例を示す回路図である。 本発明の照明器具の構成を示す一部を破断して示した正面図である。 本発明の照明器具の他の構成を示す一部を透過して示した側面図である。 従来例の構成を示す回路図である。 従来例の課題を説明するための器具構成を示す斜視図である。 従来例の課題を説明するための共振曲線を示す特性図である。

符号の説明

１ 直流電源
２ インバータ回路
１１ ドライブ回路
１３ 電圧制御回路
１４ ｆ０予測回路
１５ 終点補正回路
１８ 電圧検出回路

Claims (5)

1. 直流電源からの電力供給を受け交流電圧を出力する少なくともスイッチング素子及び共振回路を含む電力変換回路と、
   前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
   前記電力変換回路の出力に接続され少なくとも放電灯を接続される負荷回路と、
   前記放電灯を始動点灯させるため前記電力変換回路の出力を徐々に増加させるように前記駆動回路の動作周波数を始点周波数から終点周波数までスイープする周波数制御回路と、
   から構成される放電灯点灯装置において、
   前記周波数制御回路による周波数スイープ時に前記放電灯が点灯する以前の前記電力変換回路の出力を検出することにより、前記放電灯の点灯時における前記共振回路の点灯時共振周波数を予測する予測手段を有すると共に、前記終点周波数を前記予測した点灯時共振周波数に補正する補正手段を有し、
   前記予測手段は、前記スイープ時における前記動作周波数と前記電力変換回路の出力の関係より直線あるいは曲線の近似を行い、前記近似した直線あるいは曲線において前記電力変換回路の出力が実質的な最大値となる周波数を前記点灯時共振周波数と予測することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記周波数制御回路は、前記電力変換回路の出力を検出すると共に、フィードバック制御により目標出力となるよう前記動作周波数のスイープを行うことを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
3. 前記周波数制御回路は、ＯＮ、ＯＦＦの繰り返しである調光信号を受けて周期的に前記動作周波数のスイープにより前記放電灯の再点弧始動を行い、前記放電灯の点灯、消灯により点滅させ、そのデューティを可変して調光を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
4. 前記負荷は、前記電力変換回路の出力に接続される誘導コイルと、前記誘導コイルに近接配置されて点灯するバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯からな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. 請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えた照明器具。

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