JP5654852B2 - 点灯装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、高圧放電灯等の光源を点灯させる点灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。

従来から、高輝度・高出力の照明として高圧放電灯が広く使用されているが、放電灯の一種である高圧放電灯を安定して点灯させるためには、安定器（点灯装置）が必要となる。高圧放電灯用の点灯装置としては、主に鉄心に銅線が巻かれて成る銅鉄型安定器と、半導体スイッチング素子を用いた電子安定器とがある。近年では、省エネルギーの観点から電子安定器が普及しており、年々小型化及び低コスト化が図られている。そして、点灯装置の小型化に伴って、点灯装置の放熱能力が低下して点灯装置が高温化してきている。

ここで、点灯装置を互いに電源電圧の異なる複数の電源（例えば、１００Ｖ電源と２００Ｖ電源）に兼用させて用いる場合がある。点灯装置には、電源電圧を昇圧する昇圧コンバータ回路が内蔵されており、この昇圧コンバータ回路は、通常、電源電圧が高い方の電源に合わせて設計される。このため、点灯装置を電源電圧が低い方の電源に用いる場合、昇圧コンバータ回路の昇圧比が電源電圧が高い方の電源に用いる場合と比較して大きくなり、回路損失が大きくなって更に点灯装置が高温化してしまうという問題があった。

上記の問題を解決するものとして、負荷時（放電灯の点灯時）において、１００Ｖの電源電圧の入力時の昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を２００Ｖの電源電圧の入力時の昇圧電圧より低減させるように構成した放電灯点灯装置が特許文献１に開示されている。

特許第３８５００５２号公報

ところで、上述のように光源を高圧放電灯とし、高圧放電灯を安定して点灯させる点に鑑みると、昇圧コンバータ回路の出力電圧が高い程安定して点灯させることができる。しかしながら、特許文献１に記載の従来例のように、電源電圧に応じて昇圧コンバータ回路の出力電圧を変動させると、電源電圧の大きさによって放電灯の点灯を維持する能力に差が生じてしまう。例えば、寿命末期の高圧放電灯など、点灯状態が不安定になり易い光源を用いるとする。そして、互いに異なる電源電圧が配電される２つの地域で上記の同じ光源をそれぞれ点灯させた場合に、一方の地域では高圧放電灯にチラつきが生じないが、他方の地域では高圧放電灯にチラつきが生じる虞があった。また、高圧放電灯は、始動してから点灯状態が安定するまでに数分間が必要となり、この期間は非常に不安定である。この期間に、特許文献１に記載の従来例のように昇圧コンバータ回路の出力電圧が変動すると、始動した高圧放電灯が消灯して点灯を維持できない虞があった。

上記の問題に対する一般的な対策としては、高圧放電灯が始動してから一定時間の間は昇圧コンバータ回路の出力電圧を非点灯（無負荷）時の電圧から変更せず、一定時間経過後に出力電圧を非点灯時よりも低い電圧に設定する方法が考えられる。しかしながら、当該方法では、高電圧を出力する期間が長くなることから、スイッチング素子やコンデンサ等の回路部品に大きなストレスを与え、また、昇圧コンバータ回路の回路損失が増大し、結果として点灯装置が高温化してしまうという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、装置の温度の上昇を抑えるとともに点灯の維持を図ることのできる点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。

本発明の点灯装置は、入力電源からの電圧を所定の直流電圧に変換して出力する第１のコンバータ部と、前記第１のコンバータ部の出力電圧を光源の点灯に必要な電圧に変換して前記光源に供給する第２のコンバータ部と、前記第１のコンバータ部及び前記第２のコンバータ部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記光源の非点灯時における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第１の設定部と、前記光源の安定点灯時における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第２の設定部と、前記光源の始動後の一定期間における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第３の設定部とを有し、前記各設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御し、前記各設定部で設定される目標値は、前記第１の設定部、前記第３の設定部、前記第２の設定部の順に小さくなり、前記第２のコンバータ部は、前記第１のコンバータ部の出力電圧を矩形波に変換して出力するものであって、前記制御部は、前記光源の始動後の一定期間における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定し且つ設定される目標値が前記第３の設定部で設定される目標値よりも小さい第４の設定部を有し、前記光源の始動後の一定期間において前記矩形波の反転時には前記第３の設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御し、反転時以外には前記第４の設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御することを特徴とする。

この点灯装置において、前記第３の設定部は、時間の経過に伴って目標値を一定の傾きで減少させることが好ましい。

この点灯装置において、前記第３の設定部は、時間の経過に伴って目標値を段階的に減少させることが好ましい。

この点灯装置において、前記光源に印加されるランプ電圧を検出するランプ電圧検出部を備え、前記第３の設定部は、前記ランプ電圧検出部で検出されるランプ電圧に基づいて目標値を減少させることが好ましい。

この点灯装置において、前記入力電源の電源電圧を検出する電源電圧検出部を備え、前記第２の設定部は、前記電源電圧検出部で検出される電源電圧に基づいて目標値を変化させることが好ましい。

本発明の照明器具は、上記何れかの点灯装置と、前記点灯装置及び前記光源を保持する器具本体とを備えたことを特徴とする。

本発明は、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、装置の温度の上昇を抑えるとともに点灯の維持を図ることができるという効果を奏する。

本発明に係る点灯装置の実施形態１を示す回路図である。 同上の動作を説明するための波形図である。 本発明に係る点灯装置の実施形態２を示す図で、（ａ）は動作を説明するための波形図で、（ｂ），（ｃ）は他の動作を説明するための波形図である。 本発明に係る点灯装置の実施形態３を示す図で、（ａ）は動作を説明するための波形図で、（ｂ）は第３の基準電圧とランプ電圧との相関図である。 同上の他の動作を説明するための波形図である。 本発明に係る点灯装置の実施形態４を示す図で、（ａ）は回路図で、（ｂ）は動作を説明するための波形図である。 本発明に係る点灯装置の実施形態５を示す図で、（ａ）は回路図で、（ｂ）は動作を説明するための波形図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明に係る照明器具の実施形態を示す概略図である。

（実施形態１）
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、整流部１と、第１のコンバータ部２と、第２のコンバータ部３と、制御部４とを備える。整流部１は、ダイオードブリッジから構成され、交流電源ＡＣ１（入力電源。本実施形態では１００Ｖ電源）から供給される交流電圧を全波整流して後段の第１のコンバータ部２に出力する。

第１のコンバータ部２は、例えばＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ１と、チョークコイルＣＨ１と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ１とを有する所謂昇圧チョッパ回路である。第１のコンバータ部２は、整流部１から出力される脈流電圧を所望の直流電圧に昇圧して出力することで力率を改善する。なお、昇圧チョッパ回路については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

第２のコンバータ部３は、例えばＦＥＴから成る４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５と、チョークコイルＣＨ２と、コンデンサＣ３とを有する所謂降圧チョッパ回路である。第２のコンバータ部３では、２つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路と、残り２つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路とが第１のコンバータ部２の出力端間に互いに並列に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点との間に、チョークコイルＣＨ２とコンデンサＣ３との直列回路が接続されている。更に、コンデンサＣ３と並列に、共振回路３０と高圧放電灯１００（光源）との直列回路が接続されている。共振回路３０は、高圧放電灯１００に直列に接続されるパルストランスＰＴ１と、パルストランスＰＴ１のタップと第１のコンバータ部２の低電位側の出力端の間に挿入されたコンデンサＣ２とを具備している。

制御部４は、第１のコンバータ部２の出力電圧、即ち、第２のコンバータ部３への入力電圧（平滑コンデンサＣ１の両端電圧）Ｖ１を検出する入力電圧検出部４０を備える。また、制御部４は、検出される入力電圧Ｖ１が所望の電圧レベルとなるように第１のコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ１をスイッチング制御する第１の駆動制御部４１を備える。

また、制御部４は、第２のコンバータ部３の出力電圧、即ち、高圧放電灯１００に印加されるランプ電圧Ｖ２を検出するランプ電圧検出部４２と、検出されるランプ電圧Ｖ２に基づいて高圧放電灯１００の点灯・非点灯を判別する点灯判別部４４とを備える。更に、制御部４は、検出されるランプ電圧Ｖ２が所望の電圧レベルとなるように第２のコンバータ部３の各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をスイッチング制御する第２の駆動制御部４３を備える。

第２の駆動制御部４３は、点灯判別部４４での判別結果を受けて第２のコンバータ部３の動作モードを切り替える切替部４３Ｂと、検出されるランプ電圧Ｖ２に応じてスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の駆動周波数及びオン期間を決定する演算部４３Ａとを備える。切替部４３Ｂは、第２のコンバータ部３から高圧放電灯１００を始動させるための高電圧を出力させる始動モードと、第２のコンバータ部３から高圧放電灯１００を安定して点灯させるための電圧を出力させる安定点灯モードとを切り替える。また、演算部４３Ａは、安定点灯モードの時に切替部４３Ｂを介して各スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５を制御する。

例えば、安定点灯モードにおいては、図２に示すように、制御部４の第２の駆動制御部４３は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５をオン／オフさせる期間と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン／オフさせる期間とを所定の周波数（数百Ｈｚ程度）で交番させている。ここで、前者の期間ではスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４はオフの状態であり、後者の期間ではスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がオフの状態である。そして、前者の期間では、第２の駆動制御部４３はスイッチング素子Ｑ２をオンさせた状態でスイッチング素子Ｑ５を所定の周波数（数十ｋＨｚ程度）でオン／オフさせる。また、後者の期間では、第２の駆動制御部４３はスイッチング素子Ｑ３をオンさせた状態でスイッチング素子Ｑ４を所定の周波数（数十ｋＨｚ程度）でオン／オフさせる。

ここで、制御部４は、高圧放電灯１００の非点灯時における入力電圧Ｖ１の目標値を設定する第１の設定部４５と、高圧放電灯１００の安定点灯時における入力電圧Ｖ１の目標値を設定する第２の設定部４６とを備える。更に、制御部４は、高圧放電灯１００の始動後一定時間ＴＳ１における入力電圧Ｖ１の目標値を設定する第３の設定部４７を備える。

第１の設定部４５では、図２に示すように、非点灯時における入力電圧Ｖ１が第１の基準電圧ＶＢ１となるように目標値を設定する。第２の設定部４６では、図２に示すように、点灯時における入力電圧Ｖ１が第２の基準電圧ＶＢ２となるように目標値を設定する。第３の設定部４７では、始動後一定時間ＴＳ１における入力電圧Ｖ１が第３の基準電圧ＶＢ３となるように目標値を設定する。このとき。これら非点灯時、始動過程時、安定点灯時のそれぞれの基準電圧ＶＢ１，ＶＢ３，ＶＢ２が、ＶＢ１＞ＶＢ３＞ＶＢ２となるように各設定部４５〜４７の各目標値が設定される。なお、一定時間ＴＳ１は、例えば高圧放電灯１００規定の安定時間となる１分〜数分間である。そして、第１の駆動制御部４１は、各設定部４５〜４７から適宜目標値を読み出し、目標値に基づいて入力電圧Ｖ１が各基準電圧ＶＢ１〜ＶＢ３となるように第１のコンバータ部２を制御する。

即ち、図２に示すように、高圧放電灯１００が絶縁破壊するまでの非点灯時では入力電圧Ｖ１が第１の基準電圧ＶＢ１となるように制御され、高圧放電灯１００の始動後一定時間ＴＳ１では入力電圧Ｖ１が第３の基準電圧ＶＢ３となるように制御される。また、高圧放電灯１００が始動してから一定時間ＴＳ１が経過した高圧放電灯１００の安定点灯時では、入力電圧Ｖ１が第２の基準電圧ＶＢ２となるように制御される。

以下、本実施形態の動作について図２を用いて説明する。なお、図２は高圧放電灯１００が非点灯状態から安定した点灯状態に至るまでの各部の波形図を示している。先ず、高圧放電灯１００が非点灯状態のときに図示しない点灯スイッチが投入されて電源がオンになると、制御部４の第１の駆動制御部４１が制御動作を開始し、スイッチング素子Ｑ１を数１０ｋＨｚ程度でオン／オフさせるスイッチング制御を行う。これにより、第１のコンバータ部２からは、高圧放電灯１００の非点灯時及び点灯時の何れにおいても、電源電圧を昇圧した直流電圧（入力電圧Ｖ１）が出力される。ここで、第１のコンバータ部２は、入力力率を高めることで入力電流歪みを抑制している。

入力電圧Ｖ１が所定の電圧値に達すると、制御部４の第２の駆動制御部４３が動作を開始する。この時点では、まだ高圧放電灯１００は点灯しておらず、その等価インピーダンスは無限大に近い高インピーダンスとなっている。また、切替部４３Ｂは始動モードとなっている。第２の駆動制御部４３は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５がオンの期間と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がオンの期間とを所定の周波数ｆ０（数百ｋＨｚ程度）で交番させる。ここで、所定の周波数ｆ０は共振回路３０の共振周波数に近い周波数であり、正弦波状の高電圧がパルストランスＰＴ１の１次巻線Ｎ１に発生する。１次巻線Ｎ１で発生した正弦波状の高電圧は、１次巻線Ｎ１と２次巻線Ｎ２の巻数比によって昇圧され、昇圧された電圧がコンデンサＣ３を介して高圧放電灯１００に印加される。これにより、高圧放電灯１００が絶縁破壊されて始動する。このとき、高圧放電灯１００は短絡に近い低インピーダンスとなるため、高圧放電灯１００の両端電圧は略０Ｖまで低下する。

一方、点灯判別部４４では、ランプ電圧検出部４２で検出されるランプ電圧Ｖ２が所定の閾値を超えるか否かに基づいて高圧放電灯１００の点灯・非点灯を判別している。即ち、ランプ電圧Ｖ２が所定の閾値を上回っている場合には、点灯判別部４４は高圧放電灯１００が非点灯状態にあると判別し、その出力電圧はハイレベルとなる。一方、ランプ電圧が所定の閾値を下回っている場合には、点灯判別部４４は高圧放電灯１００が点灯状態にあると判別し、その出力電圧はローレベルとなる。

ここで、高圧放電灯１００の始動により、上記のようにランプ電圧Ｖ２が略０Ｖまで低下することで所定の閾値を下回るので、点灯判別部４４は高圧放電灯１００が点灯したと判別し、その出力電圧がローレベルとなって切替部４３Ｂに入力される。このローレベルの電圧信号を受けて、切替部４３Ｂでは動作モードを始動モードから安定点灯モードに切り替える。

安定点灯モードにおいては、既に上で述べたように、第２の駆動制御部４３は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５をオン／オフさせる期間と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン／オフさせる期間とを所定の周波数ｆ１（数百Ｈｚ程度）で交番させる。したがって、高圧放電灯１００には周波数ｆ１の矩形波交流電圧が印加される。そして、高圧放電灯１００は、始動直後では両端電圧（ランプ電圧Ｖ２）が低いが、ランプ内部が高温・高圧になるにつれてランプ電圧Ｖ２が上昇して定格電圧に至り、安定した点灯状態となる。なお、演算部４３Ａでは、入力されるランプ電圧Ｖ２に基づいてスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の駆動周波数及びオン期間を適正に制御している。このため、高圧放電灯１００に適正な電力が供給され、安定した点灯状態が持続される。

ここで、本実施形態では、非点灯時においては、高圧放電灯１００を始動させるためには大きなエネルギーが必要となるため、第１の基準電圧ＶＢ１を高電圧（本実施形態では４００Ｖ）に設定している。また、始動後一定時間ＴＳ１、即ち、始動過程においては、高圧放電灯１００の点灯状態が不安定となった場合でも高圧放電灯１００が立ち消えしない程度の電圧（本実施形態では、３５０Ｖ）に第３の基準電圧ＶＢ３を設定している。高圧放電灯１００の始動時においては、高圧放電灯１００自身の温度が低いために、高圧放電灯１００に印加される矩形波交流電圧の極性反転時にランプ電流が流れない等、点灯状態が不安定になる虞がある。そこで、高圧放電灯１００の始動時に入力電圧Ｖ１が十分に高ければ、再点弧に必要な電圧まで素早くランプ電圧Ｖ２を上昇させることができ、上記のような不安定な点灯状態を解消することが可能である。

更に、高圧放電灯１００の安定点灯時においては、高圧放電灯１００を安定して点灯させるのに最低限必要な電圧（本実施形態では、１７０Ｖ）に第２の基準電圧ＶＢ２を設定している。これにより、安定点灯時において高圧放電灯１００に印加される電圧を極力抑えることができる。

上述のように、本実施形態では、高圧放電灯１００の非点灯時、始動過程時、安定点灯時のそれぞれにおいて第１のコンバータ部２の出力電圧、即ち入力電圧Ｖ１が各基準電圧ＶＢ１，ＶＢ３，ＶＢ２となるように各設定部４５〜４７で目標値を設定している。このため、高圧放電灯１００始動後の不安定な点灯状態においても高圧放電灯１００を立ち消えさせることなく安定した点灯状態に移行させることができる。また、始動過程時の一定期間に第１のコンバータ部２が必要以上に高い電圧を出力することがないので、発明が解決しようとする課題で述べた一般的な対策と比較して高電圧を出力する期間を短くすることができる。したがって、装置の回路部品に与えるストレスや回路損失を低減することができ、結果として装置の高温化を防止することができる。

更に、高圧放電灯１００の安定点灯時には入力電圧Ｖ１が第２の基準電圧ＶＢ２となるように目標値を設定しているので、高圧放電灯１００の安定点灯時において高圧放電灯１００に印加される電圧を極力抑えることができる。このため、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、装置の回路部品に与えるストレスや回路損失を低減して装置の高温化を防止することができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図３（ａ）に示すように、第３の設定部４７が、時間の経過に伴って目標値を一定の傾きで減少させる、即ち、第３の基準電圧ＶＢ３を一定の傾きで減少させることに特徴がある。

実施形態１でも述べたように、高圧放電灯１００の始動時においては点灯状態が不安定になる虞があるので、高圧放電灯１００の始動時に入力電圧Ｖ１を十分に高くすることで不安定な点灯状態を解消することができる。ここで、高圧放電灯１００の点灯後は、時間の経過に伴って徐々にランプ温度が高くなり、点灯状態が安定していく。そこで、本実施形態では、点灯状態がより不安定である高圧放電灯１００の始動初期において第３の基準電圧ＶＢ３を大きく設定し、時間の経過に伴って一定の傾きで第３の基準電圧ＶＢ３を低下させている。

上述のように、本実施形態では、高圧放電灯１００の始動過程時においては高圧放電灯１００が立ち消えしない程度の高電圧が高圧放電灯１００に印加される。このため、高圧放電灯１００始動後の不安定な点灯状態においても高圧放電灯１００を立ち消えさせることなく安定した点灯状態に移行させることができる。また、高圧放電灯１００の点灯状態が安定になるにつれて第３の基準電圧Ｖ３を低下させることで、装置の回路部品に与えるストレスや回路損失をより低減することができ、結果として装置の高温化をより効果的に防止することができる。

なお、第３の設定部４７は、図３（ｂ）に示すように、時間の経過に伴って第３の基準電圧ＶＢ３を曲線的に減少させるように目標値を設定してもよい。また、第３の設定部４７は、図３（ｃ）に示すように、時間の経過に伴って第３の基準電圧ＶＢ３を段階的に減少させるように目標値を設定してもよい。何れの場合においても本実施形態と同様の効果を奏することができる。

（実施形態３）
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態３について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第３の設定部４７が、ランプ電圧検出部４２で検出されるランプ電圧Ｖ２に基づいて目標値を減少させる、即ち第３の基準電圧ＶＢ３を減少させることに特徴がある。

実施形態１では、高圧放電灯１００の始動後一定時間ＴＳ１を始動過程の期間としていたが、本実施形態では、高圧放電灯１００が始動してからランプ電圧Ｖ２が所定値（例えば、ランプ定格電圧ＶＴ１の９０％）以上となるまでを始動過程の期間としている。そして、図４（ｂ）に示すように、ランプ電圧Ｖ２の上昇に伴って第３の基準電圧ＶＢ３を低下させるように第３の設定部４７で目標値を設定している。ここで、ランプ電圧Ｖ２がランプ定格電圧ＶＴ１近傍まで上昇すると、高圧放電灯１００が比較的安定した点灯状態となるため、第３の基準電圧ＶＢ３を低い電圧（本実施形態では、１７５Ｖ）に設定している。

また、ランプ電圧Ｖ２が所定値以上となると、高圧放電灯１００は安定した点灯状態に移行したと判定する。そして、第１の駆動制御部４１は第２の設定部４６から目標値を読み出し、目標値に基づいて入力電圧Ｖ１が第２の基準電圧ＶＢ２となるように第１のコンバータ部２を制御する。

なお、図５に示すように、高圧放電灯１００が始動してからランプ電流が所定値（例えば、ランプ定格電流の１１０％）以下になるまでを始動過程の期間とし、ランプ電流の減少に伴って第３の設定部４７が目標値を減少させるようにしてもよい。

上述のように、本実施形態では、高圧放電灯１００のランプ定格電圧やランプ定格電流といった電気的特性に基づいて第３の基準電圧ＶＢ３を低下させるように第３の設定部４７で目標値を設定している。したがって、高圧放電灯１００の種類や経年劣化等によって高圧放電灯１００が安定した点灯状態に至るまでの特性にばらつきがあっても、入力電圧Ｖ１を適切な値に設定し、高圧放電灯１００を立ち消えさせることなく安定した点灯状態に移行させることができる。また、実施形態２と同様に、高圧放電灯１００の点灯状態が安定になるにつれて第３の基準電圧Ｖ３を低下させることで、装置の回路部品に与えるストレスや回路損失をより低減することができ、結果として装置の高温化をより効果的に防止することができる。

（実施形態４）
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態４について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図６（ａ）に示すように、制御部４が、高圧放電灯１００の始動後の一定期間、即ち、始動過程時における入力電圧Ｖ１の目標値を設定する第４の設定部４８を有することに特徴がある。

第４の設定部４８は、図６（ａ）に示すように、始動過程時における入力電圧Ｖ１が第３の基準電圧ＶＢ３よりも低い第４の基準電圧ＶＢ４（本実施形態では、１７０Ｖ）となるように目標値を設定する。そして、第１の駆動制御部４１は、切替部４３Ｂからの極性反転信号に基づいて入力電圧Ｖ１を変動させるように第１のコンバータ部２を制御する。なお、極性反転信号とは、ランプ電圧Ｖ２の極性が反転するタイミングを知らせる信号である。

実施形態１でも述べたように、高圧放電灯１００の始動時においては、高圧放電灯１００自身の温度が低いために、特に高圧放電灯１００に印加される矩形波交流電圧の極性反転時にランプ電流が瞬間的に零となり、立ち消えが発生し易い。そこで、本実施形態では、始動過程時におけるランプ電圧Ｖ２の反転時の前後の所定時間（例えば、５００μｓ）では、第１の駆動制御部４１が第３の設定部４７から目標値を読み出して入力電圧Ｖ１が第３の基準電圧ＶＢ３となるように制御している。そして、始動過程時における上記所定時間以外の期間では、第１の駆動制御部４１が第４の設定部４８から目標値を読み出して入力電圧Ｖ１が第４の基準電圧ＶＢ４となるように制御している。

上述のように、本実施形態では、高圧放電灯１００の始動過程時において特に立ち消えの発生し易いランプ電圧Ｖ２の反転時のみ、高圧放電灯１００が立ち消えしない程度の高電圧が高圧放電灯１００に印加される。このため、高圧放電灯１００始動後の不安定な点灯状態においても高圧放電灯１００を立ち消えさせることなく安定した点灯状態に移行させることができる。また、始動過程時においてランプ電圧Ｖ２の反転時以外の期間では、高圧放電灯１００を安定して点灯させるのに最低限必要な電圧が高圧放電灯１００に印加される。このため、装置の回路部品に与えるストレスや回路損失をより低減することができ、結果として装置の高温化をより効果的に防止することができる。

なお、実施形態２と同様に、時間の経過に伴って、即ち、高圧放電灯１００の点灯状態が安定になるにつれて第３の基準電圧Ｖ３を低下させるようにしてもよい。また、本実施形態では、実施形態３と同様に、高圧放電灯１００が始動してからランプ電圧Ｖ２が所定値（例えば、ランプ定格電圧ＶＴ１の９０％）以上となるまでを始動過程の期間としている。勿論、高圧放電灯１００が始動してからランプ電流が所定値（例えば、ランプ定格電流の１１０％）以下になるまでを始動過程の期間とし、ランプ電流の減少に伴って第３の設定部４７が目標値を減少させるようにしてもよい。

（実施形態５）
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態５について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態４と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図７（ａ）に示すように、制御部４が入力電源ＡＣ１の電源電圧を検出する電源電圧検出部４９を備え、第２の設定部４６及び第４の設定部４８が、電源電圧検出部４９で検出される電源電圧に基づいて目標値を変化させることに特徴がある。

背景技術においても述べたように、第１のコンバータ部２のような昇圧チョッパ回路は、通常、電源電圧が高い方の電源に合わせて設計される。このため、装置を電源電圧が低い方の電源に用いる場合、第１のコンバータ部２の昇圧比が電源電圧が高い方の電源に用いる場合と比較して大きくなり、回路損失が大きくなる。

そこで、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、電源電圧が低い方の電圧（本実施形態では、１００Ｖ）の場合には、第２の基準電圧ＶＢ２及び第４の基準電圧ＶＢ４が１７０Ｖとなるように第２の設定部４６及び第４の設定部４８の目標値を設定している。また、電源電圧が高い方の電圧（本実施形態では、２００Ｖ）の場合には、図７（ｂ）に示すように、第２の基準電圧ＶＢ２及び第４の基準電圧ＶＢ４が３４０Ｖとなるように第２の設定部４６及び第４の設定部４８の目標値を設定している。このため、装置を電源電圧が低い方の電源に用いる場合でも、第１のコンバータ部２の昇圧比が大きくならない。

上述のように、本実施形態では、電源電圧に基づいて高圧放電灯１００の安定点灯時における入力電圧Ｖ１を変化させているので、実施形態４と比較して装置の回路部品に与えるストレスや回路損失をより低減し、装置の高温化をより効果的に防止することができる。勿論、実施形態４と同様に、高圧放電灯１００の始動過程時におけるランプ電圧Ｖ２の反転時には、高圧放電灯１００が立ち消えしない程度の高電圧が高圧放電灯１００に印加される。このため、高圧放電灯１００始動後の不安定な点灯状態においても高圧放電灯１００を立ち消えさせることなく安定した点灯状態に移行させることができる。

なお、本実施形態では第２の設定部４６及び第４の設定部４８の目標値を電源電圧に基づいて変化させているが、第２の設定部４６の目標値のみを電源電圧に基づいて変化させてもよい。この場合でも、実施形態４と比較して装置の回路部品に与えるストレスや回路損失をより低減し、装置の高温化をより効果的に防止することができる。

以下、本発明に係る照明器具の実施形態について図面を用いて説明する。図８（ａ）〜（ｃ）に示す照明器具は、何れも上記実施形態１〜５の何れかの点灯装置Ａ１と、ランプソケット（図示せず）が収納された器具本体２００と、点灯装置Ａ１とランプソケットとを接続する電源ケーブル２０１とを共通に備える。そして、ランプソケットに装着される高圧放電灯（図示せず）に点灯装置Ａ１から電源ケーブル２０１を介して点灯電力が供給される。

これらの照明器具は、上記実施形態１〜５の何れかの点灯装置Ａ１が用いられることにより、上記実施形態１〜５の何れかと同様の効果を奏することができる。なお、図８（ａ）に示す照明器具はダウンライトであり、同図（ｂ），（ｃ）に示す照明器具は、配線ダクトレール２０２に移動自在に取り付けられる照明器具である。

２ 第１のコンバータ部
３ 第２のコンバータ部
４ 制御部
４５ 第１の設定部
４６ 第２の設定部
４７ 第３の設定部
１００ 高圧放電灯（光源）
ＡＣ１ 交流電源（入力電源）

Claims (6)

1. 入力電源からの電圧を所定の直流電圧に変換して出力する第１のコンバータ部と、前記第１のコンバータ部の出力電圧を光源の点灯に必要な電圧に変換して前記光源に供給する第２のコンバータ部と、前記第１のコンバータ部及び前記第２のコンバータ部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記光源の非点灯時における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第１の設定部と、前記光源の安定点灯時における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第２の設定部と、前記光源の始動後の一定期間における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定する第３の設定部とを有し、前記各設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御し、前記各設定部で設定される目標値は、前記第１の設定部、前記第３の設定部、前記第２の設定部の順に小さくなり、
   前記第２のコンバータ部は、前記第１のコンバータ部の出力電圧を矩形波に変換して出力するものであって、前記制御部は、前記光源の始動後の一定期間における前記第１のコンバータ部の出力電圧の目標値を設定し且つ設定される目標値が前記第３の設定部で設定される目標値よりも小さい第４の設定部を有し、前記光源の始動後の一定期間において前記矩形波の反転時には前記第３の設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御し、反転時以外には前記第４の設定部で設定される目標値に基づいて前記第１のコンバータ部の出力電圧を制御することを特徴とする点灯装置。
2. 前記第３の設定部は、時間の経過に伴って目標値を一定の傾きで減少させることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 前記第３の設定部は、時間の経過に伴って目標値を段階的に減少させることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
4. 前記光源に印加されるランプ電圧を検出するランプ電圧検出部を備え、前記第３の設定部は、前記ランプ電圧検出部で検出されるランプ電圧に基づいて目標値を減少させることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
5. 前記入力電源の電源電圧を検出する電源電圧検出部を備え、前記第２の設定部は、前記電源電圧検出部で検出される電源電圧に基づいて目標値を変化させることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の点灯装置と、前記点灯装置及び前記光源を保持する器具本体とを備えたことを特徴とする照明器具。

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