JPH06223991A - 調光用放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電ランプを即時点灯させるとともに、イン
バータ回路を構成する素子に対する即時点灯に伴うスト
レスを軽減する。 【構成】 放電ランプＤＬ₁ に点灯用および予熱用の高
周波電力を供給する高周波電源ＤＮ₁ と、調光信号に従
って高周波電源ＤＮ₁ の発振周波数を制御して放電ラン
プＤＬ₁ へ供給する高周波電力を増減する制御部ＣＲ₁
と、フェードアウト部ＦＯ₁ とを備えている。フェード
アウト部ＦＯ₁ は、放電ランプ消灯信号に応答して高周
波電源ＤＮ₁ の発振周波数を点灯周波数から放電ランプ
ＤＬ₁ に加わる電圧が点灯維持電圧を下回る状態となる
消灯周波数へ一時的に移行し、その後放電ランプＤＬ₁
を即時点灯可能な予熱状態としかつ放電ランプＤＬ₁ へ
の印加電圧が点弧電圧に達しない状態となる待機周波数
へ移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、低圧水銀ランプ等の
放電ランプを調光点灯する調光用放電灯点灯装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】放電ランプの残光を防止することができ
る調光用放電灯点灯装置が既に提案されている（特願平
４−１３４００１号参照）。この調光用放電灯点灯装置
は、基本的には、図７に示すように、低圧水銀灯などの
放電ランプ１と、この放電ランプ１に高周波電力を供給
する高周波電源２と、放電ランプ１に予熱電力を供給す
る予熱電力供給部４と、この高周波電源２から放電ラン
プ１に供給される電力を制御するとともに、予熱電力供
給部４から放電ランプ１に供給される予熱電力の供給を
制御する制御部３とを備え、高周波電源２および予熱電
力供給部４の両方あるいはいずれか一方から放電ランプ
１へ供給される電力を、実質的に放電ランプ１を消灯さ
せるレベルまで制御可能な電力制御手段と、少なくとも
放電ランプ１内の活性化されたイオンの消滅時間である
１ｍｓｅｃから８００ｍｓｅｃの間は、高周波電源２あ
るいは予熱電力供給部４から放電ランプ１を点灯できる
レベルの電力が放電ランプ１に供給されないようにする
再点灯制限手段とを上記制御部３に設けている。５は予
熱電源、Ｚ₁ ，Ｚ ₂ はそれぞれインピーダンス要素、１
０は調光信号Ｓ₁ を発生する調光信号発生部である。

【０００３】上記図７の調光用放電灯点灯装置の具体回
路を図８に示す。この調光用放電灯点灯装置は、図８に
示すように、交流電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢ₁
および平滑コンデンサＣ₂₁で整流平滑して直流電圧を得
て、この直流電圧をインバータ回路６で高周波電圧に変
換して放電ランプ１に印加している。ここで、上記イン
バータ回路６は、いわゆるハーフブリッジ型のものであ
り、平滑コンデンサＣ₂₁の両端に直列に接続されたスイ
ッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ₁₁，Ｑ₁₂を制御部３で
交互にオン，オフさせ、直流カット用のコンデンサＣ ₂₂
と、チョークコイルＬ₁₁およびコンデンサＣ₂₃からなる
直列共振回路を介して放電ランプ１に高周波電力を供給
している。なお、スイッチング素子Ｑ₁₁，Ｑ₁₂の両端に
は逆並列的に還流用のダイオードＤ₂₁，Ｄ₂₂を接続して
ある。

【０００４】上記インバータ回路６の直流カット用コン
デンサＣ₂₂を介した出力は、予熱トランスＴ₁₁を介して
放電ランプ１のフィラメントに供給され、フィラメント
の予熱を行うようにしている。このインバータ回路６の
スイッチング素子Ｑ₁₁，Ｑ₁₂のオン，オフ制御は制御部
３で行い、この制御部３用の電源を、電源トランス
Ｔ₁₂，ダイオードブリッジＤＢ₂ ，平滑コンデンサＣ₂₄
およびツェナーダイオードＺＤ₁₁からなる制御電源部７
で作成している。

【０００５】この放電灯点灯装置では、制御部３で作成
したインバータ回路６のスイッチング周波数を可変する
ことにより、インバータ回路６から放電ランプ１に供給
される電力を調節し、放電ランプ１を調光点灯できるよ
うになっている。制御部３では、汎用のスイッチングレ
ギュレータ用集積回路（例えば、ＮＥＣ社製のμＰＣ４
９４）９の出力（８番ピンと１１番ピン）で駆動回路８
ａ，８ｂを介してインバータ回路６のトランジスタ
Ｑ₁₁，Ｑ₁₂を交互にオン，オフ制御している。

【０００６】駆動回路８ａ，８ｂは、スイッチングレギ
ュレータ用集積回路９の出力でオン，オフされるＭＯＳ
ＦＥＴＱ₁₄と、このＭＯＳＦＥＴＱ₁₄のオン，オフによ
り１次側に流れる電流で２次出力を生じるトランスＴ₁₃
と、バイアス抵抗Ｒ₄₆，Ｒ₄₇およびスイッチング素子Ｑ
₁₁，Ｑ₁₂のターンオフを早くするためのダイオードＤ ₂₃
等で構成している。ここで、低電位側のスイッチング素
子Ｑ₁₂に加えるバイアス電圧は、高電位側のスイッチン
グ素子Ｑ₁₁のように電位を上げる必要はないので、駆動
回路８ｂのトランスＴ₁₃の２次巻線の一端側を接地して
いる。

【０００７】上記放電ランプ１の調光制御は、インバー
タ回路６のスイッチング素子Ｑ₁₁，Ｑ₁₂のスイッチング
周波数を可変することにより行う。この場合に、スイッ
チングレギュレータ用集積回路９の制御端子（６番ピ
ン）の電圧を制御することで、出力端子から出力される
矩形波信号に周波数が変化するようになっている。この
スイッチングレギュレータ用集積回路９の制御端子の制
御は、トランジスタＱ₁₅のコレクタ電流を電力制御手段
としての調光信号発生部１０から与えられる調光信号Ｓ
₁₁に応じて制御することにより行っている。いま、調光
信号Ｓ₁₁の電圧が高くなると、トランジスタＱ₁₅のコレ
クタ電流が増加し、制御端子の電位は低くなり、出力端
子から出力される矩形波信号の周波数が高くなり、イン
バータ回路６のスイッチング素子Ｑ₁₁，Ｑ₁₂のスイッチ
ング周波数が高くなる。このようにスイッチング周波数
が高くなると、チョークコイルＬ₁₁とコンデンサＣ₂₃か
らなる直列共振回路の共振周波数からスイッチング周波
数が遠ざかり、放電ランプ１に供給される電力が低下す
る。このため、放電ランプ１の点灯状態は暗くなる。

【０００８】逆に、調光信号Ｓ₁₁の電圧が低くなると、
制御端子の電位が上がり、上述の場合とは逆の動作で、
インバータ回路６のスイッチング素子Ｑ₁₁，Ｑ₁₂のスイ
ッチング周波数が低くなり、放電ランプ１に供給される
電力が増加し、放電ランプ１の点灯状態は明るくなる。
ここで、調光信号発生部１０では、実質的に放電ランプ
１が消灯するまで調光状態を絞ることができる。そこ
で、この制御端子の電位から放電ランプ１の消灯を検出
でき、このときインバータ回路６および予熱トランスＴ
₁₁からの放電ランプ１への電力の供給を停止させれば、
放電ランプ１が残光現象を生じることなく、消灯させる
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、予熱電力供給部４および高周波電源２の両方を一定
時間停止させなければならないため、即時点灯させるこ
とができない。また、高周波電源２を再起動させる際
に、素子にストレスがかかる等の問題がある。したがっ
て、この発明の目的は、放電ランプを即時点灯させるこ
とができるとともに、インバータ回路を構成する素子に
対する即時点灯に伴うストレスを軽減することができる
調光用放電灯点灯装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の調光用放
電灯点灯装置は、放電ランプに点灯用および予熱用の高
周波電力を供給する高周波電源と、調光信号に従って高
周波電源の発振周波数を制御して放電ランプへ供給する
高周波電力を増減する制御部と、フェードアウト部とを
備えている。フェードアウト部は、放電ランプ消灯信号
に応答して高周波電源の発振周波数を点灯周波数から放
電ランプに加わる電圧が点灯維持電圧を下回る状態とな
る消灯周波数へ一時的に移行し、その後放電ランプを即
時点灯可能な予熱状態としかつ放電ランプへの印加電圧
が点弧電圧に達しない状態となる待機周波数へ移行させ
るものである。

【００１１】請求項２記載の調光用放電灯点灯装置は、
請求項１の調光用放電灯点灯装置において、放電ランプ
に点灯用の直流電力を重畳して供給する直流電力供給部
を付加し、高周波電源の発振周波数を消灯周波数として
いる期間中直流電力供給部から放電ランプへ供給する直
流電力を減少させるようにしている。請求項３記載の調
光用放電灯点灯装置は、請求項２の調光用放電灯点灯装
置において、フェードアウト部に待機周波数として高低
２つの周波数を設定し、待機周波数を一定時間毎に交互
に高低２つの周波数に切り替えるようにしている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明の構成によれば、放電ラン
プ消灯信号に応答して、フェードアウト部が高周波電源
の発振周波数を点灯周波数から放電ランプに加わる電圧
が点灯維持電圧を下回る状態となる消灯周波数へ一時的
に移行させるので、放電ランプが消灯する。その後、フ
ェードアウト部が放電ランプを即時点灯可能な予熱状態
としかつ放電ランプの点弧電圧に達しない状態となる待
機周波数へ移行させる。この結果、放電ランプは点灯す
ることなく即時点灯可能な予熱状態が継続する。

【００１３】請求項２記載の発明の構成によれば、高周
波電源の発振周波数を消灯周波数としている期間中、直
流電力制御部により直流電力供給部から放電ランプへ供
給する直流電力を減少させる。請求項３記載の発明の構
成によれば、待機周波数を一定時間毎に交互に高低２つ
の周波数に切り替えるよううにして、放電ランプへ供給
する予熱電力を間欠的に制限する。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。 〔第１の実施例〕この発明の第１の実施例を図１および
図２に基づいて説明する。この調光用放電灯点灯装置
は、図１に示すように、放電ランプＤＬ₁ に点灯用およ
び予熱用の高周波電力を供給する高周波電源（交流電
源，整流平滑回路，インバータ回路および予熱トランス
等）ＤＮ₁ と、調光信号に従って高周波電源ＤＮ₁ の発
振周波数を制御して放電ランプＤＬ₁ へ供給する高周波
電力を増減する制御部ＣＲ₁ と、フェードアウト部ＦＯ
₁ とを備えている。フェードアウト部ＦＯ₁ は、放電ラ
ンプ消灯信号（調光信号Ｖ_sig を最小に絞り込むことに
より得る）に応答して高周波電源ＤＮ₁ の発振周波数を
点灯周波数から放電ランプＤＮ₁に加わる電圧が点灯維
持電圧を下回る状態となる消灯周波数へ一時的に移行
し、その後放電ランプＤＬ₁ を即時点灯可能な予熱状態
としかつ放電ランプＤＬ₁ への印加電圧が点弧電圧に達
しない状態となる待機周波数へ移行させるものである。

【００１５】制御部ＣＲ₁ およびフェードアウト部ＦＯ
₁ は、制御電源ＣＲ₂ から給電されて動作する。以下、
高周波電源ＤＮ₁ ，制御電源ＤＮ₂ ，制御部ＣＲ₁ およ
びフェードアウト部ＦＯ₁ の構成および動作について説
明する。まず、高周波電源ＤＮ₁ は、交流電源ＡＣの交
流電源電圧を４個のダイオードＤ₁ 〜Ｄ₄ からなる整流
ブリッジおよび平滑コンデンサＣ₁ で整流および平滑し
て直流電圧とし、この直流電圧を直列接続した２個のス
イッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ ₂ を主要構成要素とするハーフ
ブリッジ型のインバータ回路に供給し、スイッチング素
子Ｑ₁ ，Ｑ₂ を交互にオンオフ動作させることによりイ
ンバータ回路から放電ランプＤＬ₁ に対し点灯用および
予熱用の高周波電力を供給するようにしている。

【００１６】インバータ回路を構成するスイッチング素
子Ｑ₁ ，Ｑ₂ には、還流用のダイオードＤ₅ ，Ｄ₆ がそ
れぞれ逆並列接続され、スイッチング素子Ｑ₂ の両端間
に直流カット用コンデンサＣ₃ を介してチョークコイル
Ｌ₁ およびコンデンサＣ₄ よりなる直列共振回路を介し
て放電ランプＤＬ₁ が接続されている。また、スイッチ
ング素子Ｑ₂ の両端間に直流カット用コンデンサＣ₃ を
介して予熱トランスＴ ₁ の１次巻線が接続され、予熱ト
ランスＴ₁ の２つの２次巻線がそれぞれチョークコイル
Ｌ₂ ，Ｌ₃ を介して放電ランプＤＬ₁ の両フィラメント
に接続されている。

【００１７】そして、スイッチング素子Ｑ₂ の両端間に
得られる高周波電力を予熱トランスＴ₁ を介して放電ラ
ンプＤＬ₁ の両フィラメントに供給することで、放電ラ
ンプＤＬ₁ を予熱し、かつスイッチング素子Ｑ₂ の両端
間に得られる高周波電力を放電ランプＤＬ₁ の両フィラ
メント間に供給することで、放電ランプＤＬ₁ を高周波
点灯させる。

【００１８】上記スイッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ のスイッ
チング制御は以下に説明する制御部ＣＲ₁ が行い、調光
信号に従ってスイッチング周波数を任意に変化させるこ
とができ、スイッチング周波数を変化させることで、放
電ランプＤＬ₁ を調光するようになっており、調光信号
を最小限に絞り込むことで、放電ランプＤＬ₁ に加わる
電圧が点灯維持電圧より低くして、放電ランプＤＬ₁ を
消灯させることができるようになっている。

【００１９】つぎに、制御電源ＤＮ₂ は、交流電源ＡＣ
の電源電圧をトランスＴ₂ で降圧し、さらに４個のダイ
オードＤ₇ 〜Ｄ₁₀からなる整流ブリッジで整流し、さら
にコンデンサＣ₂ で平滑し、ツェナーダイオードＺＤ₁
で安定化して、所定の制御電源電圧を作成し、制御部Ｃ
Ｒ₁ およびフェードアウト部ＦＯ₁ へ電源供給するよう
になっている。

【００２０】つぎに、制御部ＣＲ₁ は、汎用タイマ用集
積回路（例えば、μＰＣ５５５５；ＮＥＣ社製）ＩＣ₁
を用いて周波数可変の発振回路を構成し、発振出力をス
イッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ のゲート・ソース間に供給す
るようになっている。汎用タイマ用集積回路ＩＣ₁ に
は、抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₂₁，コンデンサＣ₆ ，Ｃ₉ ，Ｃ
₇ 等が接続されていて、その回路定数ならびに調光器Ｔ
Ｓの調光信号Ｖ_sig によって発振周波数ｆが決まり、こ
の回路では、調光器ＴＳの調光信号Ｖ_sig を変化させる
等して、汎用タイマ用集積回路ＩＣ₁ の５番ピンの電圧
を変化させることにより発振周波数ｆを変化させるよう
にしている。

【００２１】つまり、調光器ＴＳの調光信号Ｖ_sig を変
化させて、汎用タイマ用集積回路ＩＣ₁ の発振周波数ｆ
を変化させることで、インバータ回路の発振周波数（ス
イッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ のスイッチング周波数）を変
化させて、放電ランプＤＬ₁を調光あるいは消灯するよ
うにしている。この回路では、調光信号Ｖ_sig のレベル
を上げると、コンデンサＣ₇ の電圧Ｖ_C7が上昇し、汎用
タイマ用集積回路ＩＣ ₁ の５番ピン（コントロール端
子）の電圧が上昇し、その発振周波数が下がる。よっ
て、インバータ回路のスイッチング周波数が下がり、放
電ランプＤＬ₁ が明るくなる。逆に、調光信号Ｖ_sig の
レベルを下げると、インバータ回路のスイッチング周波
数が上がり、放電ランプＤＬ₁ が暗くなる。

【００２２】汎用タイマ用集積回路ＩＣ₁ の出力（３番
ピン）は、反転回路ＮＴ₁ ，ＮＴ₂，ＮＴ₃ ，抵抗
Ｒ₃ ，コンデンサＣ₁₂，エクスクルーシブノア回路ＥＸ
₁ ，アンド回路ＡＮ₁ ，ノア回路ＮＯ₁ よりなる波形処
理回路で処理され、休止期間を有し交互にハイ・ローを
繰り返す２つのスイッチング信号が作成される。一方の
スイッチング信号は、抵抗Ｒ₄ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ ，トランス
Ｔ₄ ，トランジスタＱ₆ ，ダイオードＤ₁₁，Ｄ₁₂よりな
る駆動回路を介してスイッチング素子Ｑ₂ のゲート・ソ
ース間に供給され、スイッチング素子Ｑ₂ をオンオフさ
せる。他方のスイッチング信号は、抵抗Ｒ₇ ，Ｒ₈ ，Ｒ
₉ ，トランスＴ₅ ，トランジスタＱ₇ ，ダイオード
Ｄ₁₃，Ｄ₁₄よりなる駆動回路を介してスイッチング素子
Ｑ₁ のゲート・ソース間に供給され、スイッチング素子
Ｑ₁ をオンオフさせる。そして、このスイッチング信号
の周波数は、調光器ＴＳを調整して調光信号Ｖ_sig を変
化させることで、放電ランプＤＬ₁ を調光できる。

【００２３】つぎに、フェードアウト部ＦＯ₁ は、調光
器ＴＳから出力される調光信号Ｖ_{si g} を抵抗Ｒ₁₃，Ｒ₁₄
の分圧電圧として得られるしきい値電圧Ｖ_sch1と比較器
ＯＰ ₁ で比較する。調光器ＴＳから出力される調光信号
Ｖ_sig を図２（ａ）に示すように、放電ランプＤＬ₁ を
消灯させるために絞っていくと、つまり調光信号Ｖ_{si g}
のレベルを徐々に降下させていくと、調光信号Ｖ_sig が
しきい値電圧Ｖ_sch1を下回った時点で、比較器ＯＰ₁ の
出力Ｖ_op1 が図２（ｂ）に示すようにハイレベルからロ
ーレベルに変化する。

【００２４】この比較器ＯＰ₁ の出力Ｖ_op1 を抵抗
Ｒ₁₅，Ｒ₁₆で分圧してトランジスタＱ₈に入力すること
で、比較器ＯＰ₁ の出力Ｖ_op1 に応じてトランジスタＱ
₈ をオンオフさせている。比較器ＯＰ₁ の出力Ｖ_op1 が
ハイレベルの期間は、トランジスタＱ₈ がオンで、コン
デンサＣ₈ の電圧Ｖ_c8は図２（ｃ）に示すように零であ
り、コンデンサＣ₈ の電圧Ｖ_c8を抵抗Ｒ₁₈，Ｒ₁₉の分圧
電圧として得られるしきい値電圧Ｖ_sch2と比較する比較
器ＯＰ₂ の出力Ｖ_op2 は、図２（ｄ）に示すようにロー
レベルとなっている。

【００２５】ここで、比較器ＯＰ₁ の出力Ｖ_op1 と比較
器ＯＰ₂ の出力Ｖ_op2 とは、ダイオードＤ₁₅，Ｄ₁₆でア
ンド結合されているため、抵抗Ｒ₂₀を介してトランジス
タＱ ₃ のベースに加わる電圧Ｖ_d は、図２（ｅ）に示す
ようにハイレベルであり、トランジスタＱ₃ がオンとな
る。この結果、抵抗Ｒ₁₂とトランジスタＱ₃ の接続点の
電圧がローレベルとなってトランジスタＱ₄ がオフとな
り、コンデンサＣ₇ の両端間の電圧Ｖ_c7は、図２（ｆ）
に示すように、調光信号Ｖ_sig のレベル降下にしたがっ
て徐々に降下している。これによって、タイマ用集積回
路ＩＣ₁ の発振周波数ｆは、図２（ｇ）に示すように、
周波数ｆ₁ まで徐々に上昇していき、放電ランプＤＬ₁
の光量が徐々に減少していく。

【００２６】そして、調光信号Ｖ_sig がしきい値電圧Ｖ
_sch1を下回った時点で、比較器ＯＰ ₁ の出力Ｖ_op1 が図
２（ｂ）に示すようにハイレベルからローレベルに変化
すると、トランジスタＱ₈ がオフとなるので、抵抗Ｒ₁₇
を通してコンデンサＣ₈ の充電が始まり、コンデンサＣ
₈ の両端間の電圧Ｖ_c8が図２（ｃ）に示すように上昇を
始め、この電圧Ｖ_c8がｔ₁ 時間の経過後しきい値電圧Ｖ
_sch2を超えることになり、比較器ＯＰ₂ の出力Ｖ
_op2 は、図２（ｄ）に示すように、比較器ＯＰ₁ の出力
Ｖ_op1 がハイレベルからローレベルに変化した時点より
ｔ₁ 時間後にローレベルからハイレベルに変化する。

【００２７】したがって、トランジスタＱ₃ のベースに
加わる電圧Ｖ_d は、図２（ｅ）に示すように、ｔ₁ 時間
だけローレベルとなった後ハイレベルに復帰することに
なる。この結果、トランジスタＱ₃ ，Ｑ₄ がいったんオ
フ，オンの状態となってコンデンサＣ₇ の両端間の電圧
Ｖ_c7を図２（ｆ）に示すように、零にした後、調光信号
Ｖ_sig のレベルで決まる電圧に復帰させる。これによっ
て、タイマ用集積回路ＩＣ₁ の発振周波数ｆは、図２
（ｇ）に示すように、周波数ｆ₁ の状態からいったん周
波数ｆ₂ へ移行し、時間ｔ₁ の経過後に周波数ｆ₁ に戻
り、周波数ｆ₁ の状態を維持する。

【００２８】発振周波数ｆが周波数ｆ₁ から周波数ｆ₂
へ移行すると、高周波電源ＤＮ₁ から放電ランプＤＬ₁
へ加えられる電圧が点灯維持電圧を下回ることになり、
また予熱トランスＴ₁ を介して放電ランプＤＬ₁ へ供給
される予熱電流も減少し、放電ランプＤＬ₁ は消灯する
ことになる。その後、発振周波数ｆが周波数ｆ₂ から周
波数ｆ₁ へ復帰すると、放電ランプＤＬ₁ が即時点灯可
能な状態に予熱される。このときに、高周波電源ＤＮ₁
から放電ランプＤＬ₁ へ加えられる電圧は放電ランプＤ
Ｌ₁ の点弧電圧に達しないため、放電ランプＤＬ₁ が点
灯することはなく、予熱状態で待機することになる。

【００２９】なお、上記の説明では、予熱状態で待機し
ている期間において、発振周波数ｆを放電ランプＤＬ₁
の消灯直前と同じ周波数ｆ₁ にしているが、同じ周波数
ｆ₁に一致させる必要はなく、放電ランプＤＬ₁ を即時
点灯可能な状態に予熱でき、しかも放電ランプＤＬ₁ を
点灯させない周波数ｆ₃ （ｆ₁ と等しい場合もある）で
あればよい。上記の周波数ｆ₁ 以下の周波数が特許請求
の範囲における点灯周波数に対応し、周波数ｆ₂ が同じ
く消灯周波数に対応し、周波数ｆ₃ が同じく待機周波数
に対応する。

【００３０】この調光用放電灯点灯装置によれば、フェ
ードアウト部ＦＯ₁ により、放電ランプ消灯信号（調光
信号Ｖ_sig の絞り込み）に応答して、高周波電源ＤＮ₁
の発振周波数を点灯周波数から放電ランプＤＬ₁ に加わ
る電圧が点灯維持電圧を下回る状態となる消灯周波数へ
一時的に移行させて、放電ランプＤＬ₁ を消灯させ、そ
の後、放電ランプＤＬ₁ を即時点灯可能な予熱状態とし
かつ放電ランプＤＬ₁の点弧電圧に達しない状態となる
待機周波数へ移行させるので、放電ランプＤＬ ₁ が点灯
することなく、放電ランプＤＬ₁ の即時点灯可能な予熱
状態が継続し、放電ランプＤＬ₁ を即時点灯させること
ができるとともに、インバータ回路を構成する素子に対
する即時点灯に伴うストレスを軽減することができる。

【００３１】〔第２の実施例〕この発明の第２の実施例
を図３および図４に基づいて説明する。この調光用放電
灯点灯装置は、図３に示すように、図１の高周波電源Ｄ
Ｎ₁ に代えて高周波電源ＤＮ₂ を用い、同じくフェード
アウト部ＦＯ₁ に代えてフェードアウト部ＦＯ₂ を用い
ている。その他の構成は図１の調光用放電灯点灯装置と
同様である。

【００３２】高周波電源ＤＮ₂ は、図３に示すように、
低光束時の点灯維持のために直流電力を重畳して放電ラ
ンプＤＬ₁ に供給する構成としたもので、スイッチング
素子Ｑ₂ に直流カット用コンデンサＣ₃ を介して１次巻
線を接続したトランスＴ₃ の２次巻線にチョークコイル
Ｌ₄ を介してダイオードＤ₁₇およびコンデンサＣ₁₂より
なる整流・平滑回路に接続して直流電圧を得るようにし
ている。この部分が直流電力供給部を構成してい。

【００３３】そして、スイッチング素子Ｑ₂ の両端から
直流カット用コンデンサＣ₁₀を介して放電ランプＤＬ₁
に高周波電力を供給し、コンデンサＣ₁₂の両端から高周
波カット用チョークコイルＬ₅ を介して放電ランプＤＬ
₁ に直流電力を供給し、放電ランプＤＬ₁ の予熱は予熱
トランスではなく予熱用コンデンサＣ₅ を利用して行う
ようにしている。この際、放電ランプＤＬ₁ に加わる直
流電圧は、トランスＴ ₃ の巻数比によって任意に設定す
ることができる。

【００３４】フェードアウト部ＦＯ₂ は、調光信号Ｖ
_sig を抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁で分圧して比較器ＯＰ₁ に入力し
た点が、フェードアウト部ＦＯ₁ と異なるのみで、その
他の構成は同じである。ここで、放電ランプＤＬ₁ を消
灯する際の動作について説明する。放電ランプＤＬ₁ を
消灯させるときに、汎用タイマ用集積回路ＩＣ₁ の発振
周波数ｆ（高周波電源ＤＮ₂ の発振周波数）を、図４
（ａ）に示すように、徐々に上昇させて、放電ランプＤ
Ｌ₁ を徐々に暗くしていき、発振周波数ｆが周波数ｆ ₁
となった後すぐに周波数ｆ₂ へ急上昇させる。

【００３５】すると、チョークコイルＬ₄ のインピーダ
ンスが増大するため、平滑コンデンサＣ₁₂の電圧が下が
り、放電ランプＤＬ₁ への重畳する直流電圧Ｖ_DCが、図
４（ｂ）に示すように、徐々に下降していき、直流電圧
Ｖ_DCが電圧Ｖ_DC1 の状態となった後すぐに電圧Ｖ_DC2 ま
で下降する。このとき、インバータ回路から出力される
高周波電圧Ｖ_INV も、図４（ｃ）に示すように、徐々に
下降していき、高周波電圧Ｖ_INV が電圧Ｖ_INV1の状態と
なった後すぐに電圧Ｖ_INV2まで下降する。そして、放電
ランプＤＬ₁ には、図４（ｄ）に示すように、高周波電
圧Ｖ_INV と直流電圧Ｖ_DCとを加算した電圧Ｖ_DL1 （＝Ｖ
_INV ＋Ｖ_DC）が加えられる。

【００３６】上記の電圧Ｖ_DC1 は放電ランプＤＬ₁ の点
灯維持電圧Ｖ_X （図４（ｂ）参照）より低く設定してあ
り、直流電圧Ｖ_DCと高周波電圧Ｖ_INV とで放電ランプＤ
Ｌ₁が点灯維持できるようになっている。したがって、
調光信号Ｖ_sig を絞り込んで直流電圧Ｖ_DCが電圧Ｖ_DC2
となり高周波電圧Ｖ_INV が電圧Ｖ_INV2となると、もはは
直流電圧Ｖ_DCと高周波電圧Ｖ_INV との和は点灯維持電圧
よりも低くなってしまい、放電ランプＤＬ₁ は点灯維持
できなって消灯してしまう。

【００３７】調光信号Ｖ_sig を絞り込みによる放電ラン
プＤＬ₁ の消灯後、時間ｔ₁ が経過すると、汎用タイマ
用集積回路ＩＣ₁ の発振周波数ｆが図４（ａ）に示すよ
うに周波数ｆ₁ に復帰し、直流電圧Ｖ_DCは図４（ｂ）に
示すように電圧Ｖ_DC1 に戻り、高周波電圧Ｖ_INV も図４
（ｃ）に示すように電圧Ｖ_INV1も戻るが、放電ランプＤ
Ｌ₁ が消灯状態であり、そのときの直流電圧Ｖ_DCと高周
波電圧Ｖ_INV と和である電圧Ｖ_DL1 は、図４（ｄ）に示
すように点弧電圧Ｖ_Y より低い状態にあるため、放電ラ
ンプＤＬ₁ は点弧せず、放電ランプＤＬ₁ は予熱を行っ
ているが消灯状態を維持する。なお、図４（ｄ）におい
て、Ｖ_Z は調光による点灯維持電圧を示している。

【００３８】この調光用放電灯点灯装置によると、前記
実施例と同様に、フェードアウト部ＦＯ₂ により、放電
ランプ消灯信号（調光信号Ｖ_sig の絞り込み）に応答し
て、高周波電源ＤＮ₂ の発振周波数を点灯周波数から放
電ランプＤＬ₁ に加わる電圧（高周波電圧と直流電圧の
和）が点灯維持電圧を下回る状態となる消灯周波数へ一
時的に移行させて、放電ランプＤＬ₁ を消灯させ、その
後、放電ランプＤＬ₁を即時点灯可能な予熱状態としか
つ放電ランプＤＬ₁ の点弧電圧に達しない状態となる待
機周波数へ移行させるので、放電ランプＤＬ₁ が点灯す
ることなく、放電ランプＤＬ₁ の即時点灯可能な予熱状
態が継続し、放電ランプＤＬ₁ を即時点灯させることが
できるとともに、インバータ回路を構成する素子に対す
る即時点灯に伴うストレスを軽減することができる。

【００３９】なお、この実施例では、調光を行うと、直
流電圧Ｖ_DCが低下するようにしているが、消灯時に放電
ランプＤＬ₁ の点灯維持電圧以下の直流電圧Ｖ_DCを重畳
するような構成であれば、その与え方は問わない。 〔第３の実施例〕この発明の第３の実施例を図５および
図６に基づいて説明する。

【００４０】この調光用放電灯点灯装置は、図５に示す
ように、図３におけるフェードアウト部ＦＯ₂ に代えて
フェードアウト部ＦＯ₃ を用いている。その他の構成は
図３の調光用放電灯点灯装置と同様である。フェードア
ウト部ＦＯ₃ は、調光信号Ｖ_sig を抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁で分
圧して抵抗Ｒ₁₃，Ｒ₁₄によるしきい値電圧Ｖ_sch1と比較
器ＯＰ₁ で比較し、その比較器ＯＰ ₁ の出力で抵抗Ｒ₂₇
を介してトランジスタＱ₉ をオンオフしている。トラン
ジスタＱ₉ がオフのときは、汎用タイマ用集積回路ＩＣ
₂ の４番ピンの電圧がグラウンドレベルとなり、トラン
ジスタＱ₉ がオンのときは、制御電源電圧を抵抗Ｒ₂₈，
Ｒ₂₉で分圧した電圧となる。

【００４１】汎用タイマ用集積回路ＩＣ₂ は、汎用タイ
マ用集積回路ＩＣ₁ と同様の素子からなり、無安定発振
動作を行うものであり、調光信号Ｖ_sig を抵抗Ｒ₁₀，Ｒ
₁₁で分圧した電圧が抵抗Ｒ₁₃，Ｒ₁₄によるしきい値電圧
Ｖ_sch1を下回ると、比較器ＯＰ₁ の出力がハイレベルか
らローレベルへ変化し、トランジスタＱ₉ がオンとな
り、４番ピン（リセット端子）に０．７Ｖ以上の電圧が
加わり、発振動作を開始することになる。汎用タイマ用
集積回路ＩＣ₂ には、抵抗Ｒ₂₃〜Ｒ₂₆およびコンデンサ
Ｃ₁₀，Ｃ₁₁が接続され、これらによって発振周波数が決
まる。

【００４２】そして、３番ピンからの発振出力がトラン
ジスタＱ₅ に加えられてトランジスタＱ₅ を周期的にオ
ンオフさせるため、発振周波数ｆも、周波数ｆ₁ と周波
数ｆ ₂ とに交互に切り替わることになる。ここで、消灯
について、より詳しく説明する。調光信号Ｖ_sig を絞る
ことで、汎用タイマ用集積回路ＩＣ₂ が動作すると、汎
用タイマ用集積回路ＩＣ₂ は、抵抗Ｒ₂₃，Ｒ₂₄およびコ
ンデンサＣ₁₁で決まるデューティで、抵抗Ｒ₂₅，Ｒ₂₆で
決まる周波数の矩形波で発振する。したがって、電圧Ｖ
_d もそれにしたがって矩形波状にレベル変化する。電圧
Ｖ_d がハイレベルの期間は発振周波数ｆが図６（ａ）に
示すように周波数ｆ₁ となり、電圧Ｖ_d がローレベルの
期間は発振周波数ｆが周波数ｆ₂ となる。そして、この
発振周波数ｆの周期的な変化により、周波数ｆ₂ となっ
た状態でインバータ回路から放電ランプＤＬ₁ へ供給さ
れる高周波電力，直流電力，予熱電流が制限され、放電
ランプＤＬ₁ が点灯維持できなくなり、消灯する。その
後、汎用タイマ用集積回路ＩＣ₂ は同じ周期で発振する
ため、発振周波数ｆが周波数ｆ₁ となっている期間に放
電ランプＤＬ₁ に予熱が行われることになる。つまり、
放電ランプＤＬ₁ の予熱が間欠的に制限されることにな
り、ランプ消灯時（予熱中）の消費電力を低減すること
ができるという利点がある。

【００４３】その他の効果については、図３に示した実
施例と同様である。なお、上記各実施例では、周波数を
低くすると、放電ランプＤＬ₁ へ供給される電流が増加
する遅相動作を行うことを前提として説明したが、これ
に限らず、周波数を低くすると、放電ランプＤＬ₁ へ供
給される電流が減少する進相動作を行う調光用放電灯点
灯装置においても、上記と同様に発振周波数を制御でき
ることはいうまでもない。この場合は、点灯時周波数よ
り低いインバータ動作周波数とするとよい。

【００４４】また、高周波電源を構成するインバータ回
路としては、上記実施例のものに限らず、出力を周波数
の変化で制御できるものならどのような構成でもよい。
また、調光信号についても、上記実施例では直流電圧を
利用したが、調光レベルが一意的に決まるものならどの
ようなものでもよい。また、予熱や、直流重畳の構成に
ついても、発振周波数の変化でその量を調節できるもの
ならどのような回路構成であってもよい。

【００４５】

【発明の効果】この発明の調光用放電灯点灯装置によれ
ば、フェードアウト部により、放電ランプ消灯信号に応
答して、高周波電源の発振周波数を点灯周波数から放電
ランプに加わる電圧（高周波電圧のみもしくは高周波電
圧と直流電圧の重畳電圧）が点灯維持電圧を下回る状態
となる消灯周波数へ一時的に移行させて、放電ランプを
消灯させ、その後、放電ランプを即時点灯可能な予熱状
態としかつ放電ランプの点弧電圧に達しない状態となる
待機周波数へ移行させるので、放電ランプが点灯するこ
となく、放電ランプの即時点灯可能な予熱状態が継続
し、放電ランプを即時点灯させることができるととも
に、インバータ回路を構成する素子に対する即時点灯に
伴うストレスを軽減することができる。

【００４６】また、待機時に発振周波数を第１および第
２の周波数に周期的に切り替えることにより、予熱が間
欠的に制限することができ、ランプ消灯時（予熱中）の
消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の調光用放電灯点灯装
置の構成を示す回路図である。

【図２】図１の調光用放電灯点灯装置の各部のタイムチ
ャートである。

【図３】この発明の第２の実施例の調光用放電灯点灯装
置の構成を示す回路図である。

【図４】図３の調光用放電灯点灯装置の各部のタイムチ
ャートである。

【図５】この発明の第３の実施例の調光用放電灯点灯装
置の構成を示す回路図である。

【図６】図５の調光用放電灯点灯装置の各部のタイムチ
ャートである。

【図７】従来の調光用放電灯点灯装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】図７の調光用放電灯点灯装置の具体構成を示す
回路図である。

【符号の説明】

ＤＮ₁ 高周波電源 ＣＲ₁ 制御部 ＦＯ₁ フェードアウト部 ＤＬ₁ 放電ランプ

フロントページの続き (72)発明者 蒲原 泰 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電ランプに点灯用および予熱用の高周
   波電力を供給する高周波電源と、 調光信号に従って前記高周波電源の発振周波数を制御し
   て前記放電ランプへ供給する高周波電力を増減する制御
   部と、 放電ランプ消灯信号に応答して前記高周波電源の発振周
   波数を点灯周波数から前記放電ランプに加わる電圧が点
   灯維持電圧を下回る状態となる消灯周波数へ一時的に移
   行し、その後前記放電ランプを即時点灯可能な予熱状態
   としかつ前記放電ランプへの印加電圧が点弧電圧に達し
   ない状態となる待機周波数へ移行させるフェードアウト
   部とを備えた調光用放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 放電ランプに点灯用の直流電力を重畳し
   て供給する直流電力供給部を付加し、高周波電源の発振
   周波数を消灯周波数としている期間中前記直流電力供給
   部から前記放電ランプへ供給する直流電力を前記消灯周
   波数への移行に応答して減少させるようにした請求項１
   記載の調光用放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 フェードアウト部で前記待機周波数とし
   て高低２つの周波数を設定し、待機周波数を一定時間毎
   に交互に前記高低２つの周波数に切り替えるようにした
   請求項２記載の調光用放電灯点灯装置。