WO2003056887A1

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Publication number: WO2003056887A1
Application number: PCT/JP2002/013340
Authority: WO
Inventors: Naoki Oonishi; Shigeru Ido; Yoshinobu Murakami; Minoru Yamamoto
Original assignee: Matsushita Electric Works, Ltd.
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2003-07-10
Also published as: US6963176B2; US20040160152A1; DE10296991T5; AU2002367201A1

Description

明細書放電灯点灯装置技術分野

本発明は、放電灯点灯装置に関するものであり、さらに詳しくは、放電灯の調光が可能な放電灯点灯装置に関する。背景技術

近年、調光用の放電灯点灯装置が、演出 ·省エネルギーなどを目的として様々な場面で使用されるようになってきている。このような調光用放電灯点灯装置としては、従来から、商用電源からの電圧を整流し所望の直流電圧に変換し出力するチヨッパー回路と、チヨッパー回路の直流電圧を交流の矩形波電圧に変換するィンバータ回路と、ィンパータ回路に接続され放電灯及び L C共振回路を有する負荷回路と、を備えたものが一般的である。そして、このような調光用放電灯点灯装置においては、インバータ回路が有するスィツチング素子の駆動周波数を制御し調光するものが一般的であった。

しかしながら、最近では、このような調光用の放電灯点灯装置に対して、より演出効果を高めるために、数％以下のようなより低い調光比（最大光量に対する調光したときの光量の比）まで連続的で安定な調光が可能であるとともに、そのような低い調光比で調光状態の放電灯が一旦消灯し、再点灯したとき等に不快な閃光が発生しない機能を有することが要求されるようになつてきた。

ィンバータ回路の駆動周波数を積極的に制御せず、ィンバータ回路に電源を供給するチヨッパ回路の出力直流電圧を制御することにより、放電灯の調光を行なうことにより、調光の安定化を図った放電灯点灯装置として、たとえば、 U S P

5， 4 9 3， 1 8 2号に開示の先行技術がある。

同様にチヨッパ回路の出力電圧を制御することにより、放電灯の調光を行うものとしては、たとえば、特開昭 5 8— 2 0 4 4 9 6号公報に開示されたものがある。この放電灯点灯装置は、自励式のインバータ回路なので、放電灯を調光するとそれに伴ってィンバータの動作周波数も変化してしまい、常に最適な動作周波数でインバータ回路を動作させるのは困難である。また、他の放電灯点灯装置として、たとえば、特開平 3—1 1 5 9 3 8号公報に開示されたものがある。このものは、他励式のインバータ回路であり、インバータの動作周波数を L C共振回路の共振周波数の近傍に設定している。この状態でチヨッパ回路の出力電圧を制御することにより、放電灯の調光を行っている。このように、インバータの動作周波数を L C共振回路の共振周波数の近傍に設定すると、調光時においても、放電灯電圧を高く維持することができ、放電灯の放電が不安定になるのを回避することができる。しかしながら、いずれの方式においても安定に調光できる調光比は依然高く、また、不快な閃光を発生することなく放電灯を低い調光比で始動させることは不可能であった。

また、再点灯したとき等に不快な閃光が発生しない機能を有するものとして、たとえば、 U S P 5 , 5 0 2 , 4 2 3号に開示の先行技術がある。この先行技術では、先行技術文献の図 1に示すように、交流電源を直流電力に変換するチヨッパ回路と、直流電力を高周波電力に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力端に接続された放電灯を含む負荷回路とを備え、ィンバータ回路を先に動作させて、後からチヨッパ回路を駆動させるように構成された放電灯点灯装置において、放電灯の始動に十分なパルス状電圧を間欠的に印加する手段を付カ卩したものである。

この調光用の放電灯点灯装置においては、先行技術文献の図 2に示すように、放電灯の予熱期間はチヨッパ回路の動作を停止させ、チヨッパ回路の入力に交流電源電圧のピーク値を入力している。そして、予熱期間が終了し始動期間が開始すると、チヨツバ回路の動作が開始し、始動期間中、チヨッパ回路の出力電圧は一定となる。この始動期間において、放電灯にパルス状電圧を重畳させており、このパルス状電圧の重畳態様は、始動時間の経過に伴って、パルス状電圧のピーク値を徐々に上昇させている。これはィンバータ駆動周波数の変化幅を徐々に大きくしていくことにより実現することができる。このような制御を行うと、放電灯が始動状態から深調光状態に移行した瞬間においても、放電灯の不快な閃光の発生を防ぐことができる。さらに、 U S P 5 , 5 0 2， 4 2 3号においては、放電灯が調光比 0 . 5 %以下の深調光時においても閃光が発生しないように、先行技術文献の図 1 7に示すようなィンバータ回路の駆動周波数の制御を行っている。すなわち、トランジスタ Q 3がオンである期間中にトランジスタ Q 5をオンさせることにより、強制的にトランジスタ Q 3をオフさせ、トランジスタ Q 3のオン期間を変化させる。これによりトランジスタ Q 2、 Q 3のオン期間がアンバランスになるとともに、発振周波数が変化するため、インバータ回路 1 2の出力を広範囲に変ィ匕させている。これにより、調光比が 0 . 5 %以下の深調光時にあっても閃光を生じない調光始動を可能としている。

上記の従来例ではチヨッパ回路の出力電圧、すなわち、インバータ回路の入力電圧を変化させることにより放電灯の調光を行っている。この方法は、インバータ回路の駆動周波数を変化させることにより放電灯の調光を行なう方法に比べて、調光時の放電灯の安定性を高めることが可能である。しかしながら、いずれの方法を用いても、従来、安定した調光点灯を行うことができる調光比の下限は 3 % 程度であった。

以下、この理由を説明する。

まず、インバータの動作周波数を変化させる方法であるが、図 2 2は、インバータ回路の動作周波数 f をパラメータとしたときの、放電灯 L Aの特性 ( a ) と、放電灯点灯装置の出力特性（b ) を示している。ここで、放電灯 L Aの特性

( a ) と、放電灯点灯装置の出力特性 ( b ) との交点が放電灯の動作安定点である。図 2 2において、動作周波数 ίを高くする、すなわち、調光比を下げていくと、放電灯点灯装置の出力特性（a ) と放電灯 L Aの特性 ( b ) との交点が複数存在する場合が発生する（たとえば、図 2 2における A、 B及び C) 。このような場合には、放電灯 L Aの状態により、動作安定点が A、 B及び Cのどこかに瞬時に移行し、放電灯 L Aの点灯が不安定となる現象が発生する場合がある（以下、この現象をジャンプ現象という。）。特に、調光比が略 3 %以下の深調光時においてこのジャンプ現象が発生すると、放電灯が立ち消えを起こしてしまう。したがって、動作周波数 ίを高くしていくだけでは、調光比が略 3 %以下の深調光に対応することができない。

つぎに、チヨッパ回路の出力電圧、すなわち、インバータ回路の入力電圧を変化させる方法であるが、図 2 3は、チヨッパ回路の出力電圧 V d cをパラメータとしたときの、放電灯 L Aの特性（a ) と、放電灯点灯装置の出力特性（b ) とを示している。図 2 3において、チヨッパ回路の出力電圧 V d cを低下する、すなわち、調光比を下げていった場合には、動作周波数 f を高くしていった場合と異なり、直流電圧 V d cがどのような値であつても常に、動作安定点はただ 1つに決まる。したがって、チヨツバ回路の出力電圧 V d cをパラメータとした場合には、放電灯にジャンプ現象が発生することはない。ところが、この方法においても、調光比が略 3 %程度以下になると、放電灯 L Aにちらつき、立ち消え等が生じ、放電灯 L Aを安定点灯させるのが困難となる場合がある。このため、調光比略 3 °/₀以下の調光が要求される演出用途においては、これらの放電灯点灯装置では対応できなかった。

また、再点灯したとき等に不快な閃光を発生させないために放電灯にパルス状の始動電圧を印加するものにおいては、パルス状電圧のピーク値を徐々に上昇させるために駆動周波数の変化幅を徐々に増加するには、複雑な制御回路が必要となり、放電灯点灯装置のコストアップの要因となる。また、放電灯が深調光点灯状態に移行した後に、上記従来例の制御を行う場合においては、深調光点灯状態の発振周波数とパルス状電圧を発生させるときの発振周波数との差が大きいため、特に調光比が 0 . 5 %以下の深調光点灯状態において、放電灯に閃光を生じさせないための十分なピーク値のパルス状電圧を発生させることが難し、場合がある。発明の開示

本明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、簡単な制御回路の構成にて、調光比略 0 . 5 %以下の深調光点灯状態に移行した瞬間又は深調光点灯状態において、放電灯に不快な閃光が発生することなく、点灯後において放電灯の調光レベルを変化させた場合にも、不快な照度チラツキが生じることなく、安定点灯させることのできる放電灯点灯装置を提供することにある。

本発明に係る放電灯点灯装置は、交流電源と、交流電源からの電圧を整流する整流回路と、少なくとも 1つのスイッチング素子を有し整流回路からの直流電圧を他の直流電圧に変換する電圧変換回路と、少なくとも 1つのスイッチング素子を有し電圧変換回路の出力電圧を高周波電圧に変換するィンバータ回路と、放電灯及び L C共振回路を含みインバータ回路に接続される負荷回路と、電圧変換回路が有するスイッチング素子を駆動する制御手段と、インバータ回路が有するスィツチング素子を所定の駆動周波数で駆動する駆動手段とを備えている。制御手段は電圧変換回路の出力電圧を変ィ匕させることにより放電灯の調光を可能とする。放電灯点灯装置は調光比の下限近傍で調光している状態において放電灯両端への印加電圧にパルス電圧を重畳するパルス電圧重畳手段をさらに備える。図面の簡単な説明

図 1は本発明における第 1の実施の形態の放電灯点灯装置の構成を示した図であ <o。

図 2 Aは電圧変換回路の出力電圧 V d cの経時変化を示した図である。

図 2 Bは放電灯の両端に印加される電圧 V 1 aの経時変化を示した図である。図 2 Cは駆動部によるインバータ回路のスイッチング素子の駆動周波数（インバータ周波数）の経時変化を示した図である。

図 3はィンバータ回路のスィツチング素子の駆動周波数と放電灯への印加電圧との関係を示した図である。

図 4は調光態様を説明するための図である。

図 5 Aは第 1の実施の形態の応用例 1における電圧変換回路の出力電圧 V d c の経時変化を示した図である。

図 5 Bは第 1の実施の形態の応用例 1における放電灯の両端に印加される電圧 V I aの経時変化を示した図である。

図 5 Cは第 1の実施の形態の応用例 1における駆動部によるインバータ回路のスィツチング素子の駆動周波数の経時変化を示した図である。

図 6 Aは第 1の実施の形態の応用例 2における電圧変換回路の出力電圧 V d c の経時変化を示した図である。

図 6 Bは第 1の実施の形態の応用例 2における放電灯の両端に印加される電圧 V I aの経時変化を示した図である。図 6 Cは第 1の実施の形態の応用例 2における駆動部によるィンバータ回路のスィツチング素子の駆動周波数の経時変化を示した図である。

図 7 Aは第 1の実施の形態の応用例 3における電圧変換回路の出力電圧 V d c の経時変化を示した図である。

図 7 Bは第 1の実施の形態の応用例 3における放電灯の両端に印加される電圧 V I aの経時変化を示した図である。

図 7 Cは第 1の実施の形態の応用例 3における駆動部によるィンパータ回路のスィツチング素子の駆動周波数の経時変化を示した図である。

図 8 Aは第 1の実施の形態の応用例 3の別の態様における電圧変換回路の出力電圧 V d cの経時変化を示した図である。

図 8 Bは第 1の実施の形態の応用例 3の別の態様における放電灯の両端に印加される電圧 V I aの経時変化を示した図である。

図 8 Cは第 1の実施の形態の応用例 3の別の態様における駆動部によるィンバータ回路のスイッチング素子の駆動周波数の経時変化を示した図である。

図 9 Aは第 1の実施の形態の応用例 4における電圧変換回路の出力電圧 V d c の経時変化を示した図である。

図 9 Bは第 1の実施の形態の応用例 4における放電灯の両端に印加される電圧 V 1 aの経時変化を示した図である。

図 9 Cは第 1の実施の形態の応用例 4における駆動部によるィンバータ回路の

> '素子の駆動周波数の経時変ィヒを示した図である。図 1 0は本発明における第 2の実施の形態の放電灯点灯装置の構成を示した図である。

図 1 1 Aは負荷回路において絶縁トランスがない場合の放電灯の漏れ電流を説明するための図である。

図 1 1 Bは絶縁トランスがある場合の放電灯の漏れ電流を説明するための図である。

図 1 2は第 2の実施の形態のパルス電圧重畳部の構成を示した図である。図 1 3 Aは第 2の実施形態における駆動周波数制御による放電灯両端の印加電圧の変化を示した図である。

図 1 3 Bは第 2の実施形態における駆動周波数制御による駆動周波数の変化を示した図である。

図 1 4 Aは第 2の実施形態における駆動周波数制御による放電灯両端の印加電圧の変化を示した図である（傾斜を有したパルス電圧を放電灯に重畳させる場合）。

図 1 4 Bは第 2の実施形態における駆動周波数制御による駆動周波数の変ィ匕を示した図である（傾斜を有したパルス電圧を放電灯に重畳させる場合）。

図 1 5 Aは第 2の実施形態の応用例 1における駆動周波数制御による放電灯両端の印加電圧の変化を示した図である。

図 1 5 Bは第 2の実施形態の応用例 1における駆動周波数制御による駆動周波数の変化を示した図である。

図 1 6 Aは第 2の実施形態の応用例 1の別の態様における駆動周波数制御による放電灯両端の印加電圧の変化を示した図である。

図 1 6 Bは第 2の実施形態の応用例 1の別の態様における駆動周波数制御による駆動周波数の変化を示した図である。

図 1 7 Aは第 2の実施形態の応用例 2における駆動周波数制御による放電灯両端の印加電圧の変化を示した図である。

図 1 7 Bは第 2の実施形態の応用例 2における駆動周波数制御による駆動周波数の変化を示した図である。

図 1 8はデジタル制御手段で構成されたパルス電圧重畳部の別の構成を示した図である（第 3の実施の形態）。

図 1 9は第 3の実施の形態における駆動周波数のディーティ制御を説明するための駆動周波数のデューティと照度との関係を示した図である。

図 2 0はデジタル制御手段で構成されたパルス電圧重畳部のさらに別の構成を示した図である（第 4の実施の形態）。

図 2 1は第 4の実施の形態における駆動周波数制御とそれと関連した直流出力電圧 Vdcの制御とを説明するための図である。

図 2 2はインバータ回路の動作周波数 ίをパラメータとしたときの、放電灯 L Aの特性 ( a ) と、放電灯点灯装置の出力特性 ( b ) を示した図である。

図 2 3は、チヨッパ回路の出力電圧 V d cをパラメータとしたときの、放電灯 L Aの特性 ( a ) と、放電灯点灯装置の出力特性 ( b ) とを示した図である。発明を実施するための最良の形態

以下、添付の図面を参照し、本発明に係る放電灯点灯装置について詳細に説明する。第 1の実施の形態.

本発明の放電灯点灯装置の第 1の実施形態を図 1ないし図 9を参照して説明する。

図 1に示す放電灯点灯装置は、直流電源回路 1 0と、電圧変換回路 1 1と、コンデンサ C 3からなる平滑回路と、スィツチング素子 Q 3及び Q 4を含むィンバータ回路 1 3と、負荷回路 1 5と、直流遮断コンデンサ C 4と、電圧変換回路 1 1の出力電圧 V d cを制御する制御部 1と、ィンバータ回路 1 3が有するスィッチング素子 Q 3及び Q 4を駆動する駆動部 2と、駆動部 2を制御し放電灯 L Aに印加する電圧にパルス電圧を重畳するパルス電圧重畳部 3と、制御部 1に調光信号を送る調光器 4とを備えている。

直流電源回路 1 0は、交流電源 A C、コンデンサ C 1、フィルタ L F 1及びコンデンサ C 2を有する入力フィルタ回路と、整流回路 D Bとを備える。電圧変換回路 1 1はスィツチング素子 Q 1、 Q 2、ダイォード D 1、 D 2及びィンダクタ L 1を含む。負荷回路 1 5は共振用ィンダクタ L 2、共振用コンデンサ C 6及び放電灯 L Aを含む。

以下、各部の構成を詳述する。

交流電源、 A Cは商用の交流電源であり、電圧は例えば 1 0 0 V、 2 0 0 V又は

2 4 2 Vである。

入カフイノレタ回路は、交流電源 A Cからの雑音をインバータ回路 1 3に侵入するのを防止したり、あるいは逆にインバータ回路 1 3からの雑音が電源側に漏れるのを防止するものである。整流回路 D Bは交流原 A Cからの交流電圧を脈流電圧に整流するものであり、たとえば、ダイオードブリッジで構成する。

電圧変換回路 1 1は、整流回路 D Bからの電圧を他の電圧に変換するものであり、本実施の形態では、昇降圧チヨッパ回路を採用している。この回路の動作は周知なので、動作説明は省略する。ここで、電圧変換回路 1 1は、昇降圧チヨッパ回路の他に昇圧チヨッパ、降圧チヨッパ、あるいは極性反転チヨッパ回路であつても構わない。要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。

平滑回路であるコンデンサ C 3は、電圧変換回路 1 1の出力電圧を平滑するものであり、たとえば、電解コンデンサで構成する。

インバータ回路 1 3は、コンデンサ C 3からの直流電圧をスイッチング素子 Q 3及び Q 4のオン Zオフ動作により矩形波電圧に変換するものであり、たとえば、電界効果トランジスタで構成する。本実施の形態では、インバータ回路 1 3として、スイッチング素子 Q 3及び Q 4を有するいわゆる 2石式のハーフブリッジ型インバータ回路 1 3を採用しているが、もちろん、インバータ回路 1 3の回路方式としては、これに限られず、フルブリッジ式、 1石式、あるいはプッシュプル式のインバータ回路であってもよい。なお、このハーフブリッジ型インバータ回路の動作も周知なので、動作説明は省略する。

負荷回路 1 5は、ィンダクタ L 2とコンデンサ C 6との直列共振回路の共振動作により放電灯 L Aを始動/点灯させるものである。放電灯 L Aは、たとえば、両端にフィラメントを有する蛍光灯である。ここで、通常点灯時の放電灯 L Aの放電灯電圧が高い場合には、別途、放電灯 L Aを 2次側とする絶縁トランスゃリ一ケージトランスを設けてもよい。

直流遮断コンデンサ C 4は、インバータ回路 1 3に流れる直流成分を遮断するものであり、これにより、インバータ回路 1 3は交流電圧でのみ動作することになる。コンデンサ C 4の容量は、通常はコンデンサ C 6のそれよりも大きく設定されている。

制御部 1は、スィツチング素子 Q 1及ぴ Q 2のスィツチングデューティ、また

-ーティと周波数の双方を制御し電圧変換回路 1 1の出力電圧 V d cを変化させるものである。これにより、放電灯 L Aの調光が可能となる。具体的な回路構成としては、たとえば、モトローラ社製の集積回路 MC 3 4 2 6 1を用いてもよい。

駆動部 2はィンバータ回路 1 3を構成するスィツチング素子 Q 3及び Q 4の駆動周波数又はデューティを制御するものである。具体的な回路構成としては、たとえば、インターナショナルレクティファイア一社製の高耐圧集積回路 I R 2 1 1 0などを用いてもよい。

パルス電圧重畳部 3は、駆動部 2に、スィツチング素子 Q 3及び Q 4の駆動周波数又はデューティを制御するための制御信号を送信するものである。

調光器 4は、調光信号を生成し制御部 1に調光信号を送信するものであり、たとえば、松下電工社製の調光器 N Q 2 1 5 6 0 - 3 2 1を用いてもよレヽ。

つぎに、本実施形態の放電灯の予熱、始動過程における動作の形態を図 2 A〜図 2 C及び図 3を用いて説明する。

図 2 A〜図 2 Cの横軸は、 t = 0において交流電源 A Cを投入後の経過時間を示しており、期間 T 1は放電灯 L Aが有するフィラメントを予熱する予熱期間、期間 T 2は放電灯 L Aの両端に始動電圧を印加するための始動期間、期間 T 3は放電灯 L Aが点灯している点灯期間をそれぞれ示している。ここで、点灯期間 T 3においては、調光器 4から入力される調光信号に応じた光出力となるように放電灯 L Aが制御される。

図 2 Aの縦軸は電圧変換回路の出力電圧 V d cを、図 2 Bの縦軸は放電灯 L A の両端に印加される電圧 V 1 a (以下、「放電灯電圧 V I a」という。）を、図 2 Cの縦軸は駆動部 2によるスィツチング素子 Q 3及び Q 4の駆動周波数をそれぞれ示す。

また、図 3の横軸はスィツチング素子 Q 3及び Q 4の駆動周波数を示しており、縦軸は放電灯電圧 V 1 aを示している。

いま、 t = 0において交流電源、 A Cを投入すると、電圧変換回路 1 1が動作を開始し、電圧変換回路 1 1は出力電圧 V d cをインバータ回路 1 3に出力する。また同時に、放電灯 L Aのフィラメントの予熱が開始される。このとき、駆動部 2により駆動周波数 f を一定に制御しているので、この予熱期間 T 1の間は、出力電圧 V d c及び放電灯電圧 V 1 aは一定となっている。そして、この放電灯電圧 V 1 aは放電灯 L Aが放電を開始しない程度の大きさの電圧となっている。つぎに、 t = t lにおいて、放電灯 L Aの両端に始動電圧を印加するための始動期間 T 2が始まる。そして、このときに制御部 1により出力電圧 V d cを徐々に増加させていく。同時に、パルス電圧重畳部 3が始動期間 T 2の開始を検知し駆動部 2に周波数変調信号を送信することにより、駆動周波数 ίを f 1から f 2 又は f 2から f 1に変化させる。駆動周波数 fが ί 1のときには、図 3に示すようにインバータ回路 1 3は共振の強い部分で動作するので、高いピーク値のパルス電圧 V pを放電灯電圧 V 1 aに重畳し、放電灯 L Aに印加することができる。ここで、駆動周波数 f の変化時間は、放電灯の種類、放電態様により数 m s e c 〜数十 m s e c程度の間で適宜設定すればよい。また、パルス電圧のピーク値 V Pも、放電灯の種類、放電態様により数百 V〜数 k V程度の間で適宜設定すればよい。

なお、本実施の形態では、駆動周波数の変調下限の周波数 f 1を L C共振回路の共振周波数 f 0近傍に設定しているが、もちろん、パノレス電圧のピークが小さくても放電灯 L Aの閃光を防止できれば、駆動周波数の変調下限を共振周波数 f 0よりも大きい周波数に適宜設定すればよい。

上記のように、始動期間 T 2において制御部 1により電圧変換回路 1 1の出力電圧 V d cを徐々に増加させるとともに、パルス電圧重畳部 3により放電灯 L A への印加する放電灯電圧 V 1 aにパルス電圧を重畳すると、放電灯 L Aの始動期間 T 2が終了し、調光点灯である点灯期間 T 3が開始する t = t 2の近傍においても、放電灯 L Aに発生する不快な閃光を防ぐことができる。このような制御を行うと、調光比略 1 %以下、特に、 0 . 1 %程度においても、放電灯始動時の閃光を抑えることができる。

本実施の形態によれば、駆動周波数の変化幅を変化させる、といった複雑な制御を行うことなく、直流電圧の制御のみで始動時間の経過とともにパルス電圧のピーク値を徐々に増加させることができ、放電灯 L Aに閃光を発生させることなく、良好な始動特性を得ることができる。

また、当出願人の実験によると、始動期間 T 2を 1 0 O m _S e c以上に設定しておくと、視覚的にスムーズな始動を行えることを確認することができた。ここで、視覚的にスムーズな始動を行うために、出力電圧 V d cの時間的な変化の割合を適宜設定してもよい。

次に、放電灯点灯装置の始動後の調光動作について説明する。

本実施の形態の放電灯点灯装置では、調光器 4からの調光信号により制御部 1 がスィツチング素子 Q 1及び Q 2のスィツチングデューティ、またはスィッチングデューティと周波数の双方を制御し、直流電圧 V d cを所定の値に変化させることにより、すなわち、インバータ回路 1 3に対する入力電圧を変化させることにより放電灯 L Aの調光を行う。そして、調光信号のレベルに応じて直流電圧 V d cを所定の値まで徐々に上げていき、たとえば、調光比が 1 0 %以上となってから、放電灯 L Aのパノレス電圧を徐々に低下させていき、パルス電圧の印加を停止する。パルス電圧のピーク値は調光比が増大するに伴い徐々に低くなるように制御される。

調光比の下限（略 3 %) の近傍で放電灯 L Aが立ち消えを起こすことなく、安定点灯させるためには次のように制御する。図 4を参照し、調光比 5 %程度以上では、調光比が下がるに従い、直流電圧 V d cを徐々に下げていき放電灯 L Aの調光を行う。そして調光比が 5 %程度以下になると、直流電圧 V d cを徐々に下げていきつつ、駆動周波数を f 1と ί 2間で変調させながらパルス電圧を徐々に発生させる。

本実施の形態に示した放電灯点灯装置は、深調光からの放電灯の始動、および始動後の調光制御が直流電圧の一連の制御で行なうことが可能であり、比較的簡単な制御でたとえば、調光比 0 . 5 %〜1 0 0 %といった広範囲に渡る安定した調光、および閃光のないスムーズな始動が可能となる。

(応用例 1 )

本実施形態における応用例を図 5 Α〜図 5 Cを用いて説明する。本応用例の回路構成は図 1に示すものと同様である（以下の応用例に同じ）。

本応用例では、予熱期間 T 1の終了時の駆動周波数を始動期間 T 2の開始時の駆動周波数よりも低くする（図 5 C参照）。すなわち、予熱期間 T 1の終了時の放電灯電圧を始動期間 T 2の開始時の放電灯電圧よりも大きくしている（図 5 B 参照）。放電灯の種類、制御部 1、駆動部²及ぴパルス電圧重畳部 3を構成する回路構成によっては、予熱期間 T 1が終了し始動時間 T 2が開始する瞬間（t = t 1 ) 、すなわち、予熱から始動に切り替わるモード変化の際にパルス電圧により放電灯 L Aが点灯し、閃光が発生する場合がある。このような場合にも上記制御を行うことにより、始動モード開始時のパルスピーク電圧を抑えることが可能となり、モード変化時の閃光の発生を抑えることができる。

なお、上記説明で特に言及していない作用、効果等は上記の実施形態と同様である。

(応用例 2 )

本実施の他の応用例を図 6 A〜図 6 Cを用いて説明する。

本応用例では、図 6 Cに示すように予熱期間 T 1においても、ノ、。ルス電圧重畳部 3及び駆動部 2により駆動周波数 f を f l→f 2又は f 2→f lに変化させながら放電灯 L Aにパルス電圧を重畳している。このような制御を行うと、予熱期間 T 1の終了時又は始動期間 T 2の開始時を検知する回路が不要となり、パルス電圧重畳部 3及び駆動部 2の回路構成を簡素化することができる。

なお、上記説明で特に言及していない作用、効果等は最初の実施の形態と同様である。

(応用例 3 )

さらに別の応用例を図 7 A〜図 7 C及び図 8 A〜図 8 Cを用いて説明する。本応用例では、図 7 C又は図 8 Cに示すように始動期間 T 2において、パルス電圧重畳部 3及び駆動部 2により、駆動周波数 f の変化幅を徐々に増加又は減少させている。

放電灯の種類、放電態様によっては、点灯期間 T 3の開始時に放電灯 L Aに低いパルス電圧を重畳した場合に放電が不安定になり、放電灯 L Aにちらつきや移動縞が発生する場合がある。そこで、図 7 Cに示すようにパルス電圧重畳部 3及び駆動部 2により、駆動周波数 f の変化幅を徐々に増加させることにより、点灯開始後に十分なパルス電圧を印加し、ちらつきや移動縞を抑えることができる。又は、逆に、放電灯の種類、放電態様によっては、点灯期間 T 3の開始直後に低いパルス電圧を重畳したほう力放電灯 L Aのちらつきや移動縞の発生を抑えることができる場合がある。このような放電灯においては、図 8 Cに示すようにパルス電圧重畳部 3及び駆動部 2により、駆動周波数 f の変化幅を徐々に減少させる制御を行ってもよい。

本実施の形態においても、放電灯の種類、放電態様によりパルス電圧の重畳の周期及びパルス電圧のピーク値を適宜設定すればよい。

(応用例 4 )

さらに他の応用例を図 9 A〜図 9 Cを用いて説明する。

本応用例では、図 9 Cに示すように、予熱期間 T 1において、予熱期間 T 1の開始直後の所定期間 T 1 aの駆動周波数を、その後の所定期間 T 1 bの駆動周波数よりも高くしている。

t = 0において交流電源 A Cを投入し、電圧変換回路 1 1が動作を開始した瞬間、出力電圧 V d cにいわゆるオーバーシユート電圧が重畳されてしまう場合がある。このようなオーバーシュート電圧が出力電圧 V d cに重畳された場合にも、放電灯 L Aに閃光を発生させないために、オーバーシユート電圧が発生している期間よりも長い一定の期間（期間 T l a ) 、駆動周波数を高く、すわなち、放電灯電圧 V 1 aが低くなるように制御する。このように制御すると、出力電圧 V d cにオーバーシユート電圧が重畳された場合においても、放電灯電圧 V 1 aが低いので閃光を防ぐことができる。

なお、上記説明で特に言及していない作用、効果等は最初の実施の形態と同様である。第 2の実施の形態.

本発明の第 2の実施の形態を図 1 0ないし図 1 7 Bを参照して説明する。ここで、第 1の実施の形態と同一構成には同一符号を付している。

図 1 0に本実施形態の放電灯点灯装置の構成を示す。図 1 0に示す放電灯点灯装置と図 1に示した放電灯点灯装置の構成上の相違点は、図 1 0の放電灯点灯装置では、インバータ回路 1 3側を 1次側、負荷回路 1 5 b側を 2次側とする絶縁トランス T 1を設けた点と、絶縁トランス Τ 1の 2次側の中点を接地している点である。

図 1 1 Αは負荷回路において絶縁トランスがない場合の放電灯 L Aの漏れ電流を、図 1 1 Bは絶縁トランスがある場合の放電灯 L Aの漏れ電流をそれぞれ説明するための図である。絶縁トランス T 1を有しない図 1に示すような放電灯点灯装置では、通常、放電灯 L Aの両端の対地に対する高周波電位はそれぞれ異なる。したがって、図 1 1 Aに示すように、放電灯 L Aには、対地電圧が大きい高圧側と、対地電圧が小さい低圧側とが生じることになる。そして、放電灯 L Aと照明器具 5との間に形成される数百 p F程度の浮遊容量 C rを介して、特に放電灯 L Aの高圧側から大地に向かって放電灯電流の一部（漏れ電流 I r ) が漏れる場合がある。この漏れ電流 I rは、通常数 mA〜数十 mA程度であり、この漏れ電流のために、高圧側の照度は低圧側のそれと比べて小さくなるが、調光比が数十％のときは、放電灯 L Aの両側の照度の不均衡は殆ど問題とならない。ところが、調光比が数⁰ /₀、特に略 3 %以下になると、放電灯両端の照度の不均衡が目立ってくる。

特に、高いパルス電圧を重畳する場合には、漏れ電流 I rも大きくなり、照度の不均衡が顕著となる。

そこで、本実施の形態の放電灯点灯装置によれば、負荷回路 1 5 bに絶縁トランス T 1を設け、絶縁トランス T 1の 2次側の中点を接地している。これにより、放電灯 L Aの両端における、対地に対する高周波電位が略等しくなる。したがつて、図 1 1 Bに示すように、放電灯 L Aの両端から対地に漏れる漏れ電流 I rは略等しくなり、調光比が略 3 %になつた場合にぉレヽても照度の不均衡は発生しない。

以下、本実施形態の放電灯点灯装置をより具体的に説明する。

図 1 2は本実施形態のパルス電圧重畳部 3をより具体的に示した図である。パノレス電圧重畳部 3は、スィツチング素子 Q 3及び Q 4の駆動周波数を段階的に変化させるデジタル制御部 3によって構成されている。

デジタル制御部 3は駆動部 2が発する駆動周波数を制御する信号を発生する。デジタル制御部 3は、タイマ 3 a、 3 d、プログラム 3 b及び周波数切替部 3 c を有している。ディジタル制御部 3は、たとえば、 STマイクロエレクトロニクス社製の汎用マイクロコンピュータ ST 72215などを用いて比較的簡単に構成することができる。

以下にデジタル制御部 3をさらに詳述する。

タイマ 3 aは、駆動周波数を切替えてパルスを発生させるタイミング信号をプログラム 3 bに送信するものであり、内部にディジタルタイマカウンタを有してレ、る。すなわち、タイマ 3 aの発する周波数切替信号として、たとえば図 12に示す周波数切替信号 aを発したときは、その周波数切替信号 aの送信を受けて、プログラム 3 b、周波数切替部 3 cを介して、タイマ 3 d力駆動部 2の発する馬区動周波数が駆動周波数 aとなるように制御する。また、タイマ 3 aが周波数切替信号 bを発したときは、その周波数切替信号 bの送信を受けて、プログラム 3 b、周波数切替部 3 cを介して、タイマ 3 d力駆動部 2の発する駆動周波数が駆動周波数 bとなるように制御する。つぎに、このようなマイクロコンピュータなどのディジタル制御手段をもちいたパルス電圧重畳部 3において、調光器 4から入力される調光信号に応じてパルス電圧の高さを制御する方法について述べる。図 13 A及び 13 Bの横軸 tは経過時間を示しており、図 13 Aの縦軸は放電灯 L Aの両端に印加される電圧 V 1 aを、図 13 Bの縦軸は駆動周波数 f を示している。図中、 Δ aはタイマ 3 aのクロックの最小分解能であり、 Abはタイマ 3 dのクロックの最小分解能である。

ここで、駆動周波数 fが f 1のときの電圧 V 1 aを V 1 a 2と、駆動周波数 f が f 2のときの電圧 V I aを V I a 1と、駆動周波数 fが f 3のときの電圧 V I aを V 1 a 3としている。また、本実施の形態では、タイマ 3 aからの周波数切替信号を受けて、駆動周波数 f が ί 1から f 2に 9ステップにて離散的に変化するものとする。ここで、各ステップに対応する離散的な駆動周波数 f を、 f (1) (=f 1) 、 f (2) 、 · ■ ·、 f (9) (=f 2) (f (1) ≥ f

(2) ≥ · ■ · f (9) ) とする。また、本実施の形態では、ノ、。ルス電圧が重畳される周期を Tとし、駆動周波数 fが ί 1にて放電灯点灯装置が動作している区間 Τ Α、馬区動周波数 f力 S f 2にて放電灯点灯装置が動作している区間 T Bとし、さらに、区間 T Aを 21の区間に分割しており、それぞれの区間を T A (1) 、 TA (2) 、 · ■ · TA (21) (位相の進度は、 TA (1) <TA (2) く■ · · <TA (21) である。）としている。

いま、図 13において、放電灯 L Aはパルス下限電圧が V 1 a 2で調光点灯しており、この放電灯 LAに、周期 Tにて放電灯に V I a 1のパルス電圧が重畳されている。この調光点灯状態から、パルス電圧が完全に除去される調光点灯状態に調光レベルが変化する場合を考える。

上述したように、タイマ 3 aから周波数切替信号 bが送信されると、プログラム 3 bの命令に基づいて、区間 TA (1) の駆動周波数が f (1) から f (2) へと変化する、すなわち、区間 TA (1) の放電灯電圧 V I aが上昇するとともに放電灯 L Aの照度が微増する。つぎに、区間 TA (2) の駆動周波数が f

(1) 力ら f (2) へと変化し、放電灯 L Aの照度がさらに微増する。そして、逐次、区間 TA (21) までの各区間の駆動周波数が f (1) 力ら f (2) へと変化する。その後、区間 TA (1) の駆動周波数が ί (2) から f (3) へと変化し、同様に、区間 TA (21) までの各区間の駆動周波数が f (2) 力ら f (3) へと変化する。

以上のように、本実施の形態では、区間 T Aにおいて、区間 TA (1) から区間 TA (21) までの各区間の駆動周波数を順次 1段階ずつ上昇させていき、全区間でその 1段階の上昇が終了すると、最初の区間すなわち区間 TA (1) に戻り、同様に区間 TA (21) までの各区間の駆動周波数をさらに 1段階ずつ上昇させていく。以降、区間 TAの各区間 TA (1) 〜TA (21) において駆動周波数が 9段階分上昇するまで上記動作が繰り返される。

このように本実施の形態では、上記動作の逐次繰り返しにより 189 (=21 X 9) のステップにてパルス高さを徐々に変化させることができる。

本実施の形態では、区間 TA (1) 〜区間 TA (21) の駆動周波数をすベて同時に f (1) →f (2) に変化させる従来のデジタル制御方法と比較し、十分な分解能でもって駆動周波数を変ィ匕させているので、人間の目にチラツキ又は段階的な照度の変化を感じさせることなく、放電灯 L Aの照度を段階的に変化させることができる。したがって、使用者の目には連続的な照度の変化として感じさせることができ、使用者に不快感を与えることがない。もちろん、区間 T A及び駆動周波数の分割態様は、使用者に不快感を与えない範囲で適宜設定すればよヽ。

また、放電灯点灯装置の電子部品に与えるストレスを考慮した場合には、図 1 4A、 14 Bに示すように立ち上り及び立ち下りの傾斜を有したパルス電圧を、放電灯 L Aに重畳させる場合がある。このような場合においても、上記実施の形態と同様の制御を行うと、放電灯 L Aに不快なチラツキを生じさせることなく、調光レベルを変化させることができる。

また、たとえば、放電灯 L Aの周囲温度の変化により、高いピーク値のパルス電圧を重畳させる必要がなくなる場合がある。このような場合においては、上記実施の形態の考え方を応用し、使用者に不快感を与えることなくパルス電圧のピ一ク値を減少させることができる。すなわち、この場合はパルス電圧が重畳されている区間 TBを、区間 TB (1) 、 TB (2) 、 . · · ΤΒ (4) (位相の進度は、 TB (1) <ΤΒ (2) <■ · · <ΤΒ (4) である。）の小区間に分割し、上記実施の形態と同様に区間 TB (1) から順次、その駆動周波数を f (9) から f (8) へと変化させていく。プログラム 3 bの内容を適宜設定することにより、このような駆動周波数の制御も実現することができ、使用者に不快感を与えることなくパルス電圧のピーク値を変ィ匕させることができる。

(応用例 1)

また、本実形態の応用例として、図 15A、 15 Bに示す制御を行った場合においても、放電灯 L Aに不快なチラツキを生じさせることなく、パルス電圧レべルを変化させることができる。

すなわち、まず、区間 TA (1) の駆動周波数を f (1) →f (2) に変化させる。つぎに、同じ区間の区間 T A (1) の駆動周波数を f (2) →f (3) に変化させる。そして、逐次、区間 TA (1) の駆動周波数を f (3) →f (4) へと変化させ、区間 TA (1) の駆動周波数が ί (9) になると、つぎに区間 Τ A (2) に移行し、区間 TA (2) の駆動周波数を f (1) から f (9) まで順次変化させていく。以後同様にして各区間の駆動周波数を順次変化させる。このような制御を行っても、上記実施の形態と同様に放電灯 LAに不快なチラツキを生じさせることなく、調光レベルを変化させることができる。上記の駆動周波数の制御態様は、プログラム 3 bの内容を適宜設定することにより簡単に実現することができる。

また、図 16A、 16Bに示すように、区間 TBにおけるパルス電圧のピーク値を下げる制御を行なうと同時に、区間 T Aにおけるパルス下限値を上昇させる制御を行なえってもよく、これによりパルス電圧変化による放電灯 L Aの照度変化を抑制することが可能となり、放電灯 L Aに不 1矢なチラツキを生じさせることなくパルス電圧の制御が行なえる。

(応用例 2)

つぎに、本実施形態の他の応用例を図 17 A、 17 Bを参照して説明する。本応用例では、周期的に発生する駆動周波数 f 2での動作の区間を TB 1、 TB 2 とし、区間 TB 1と区間 TB 2との間の駆動周波数 f 1で動作している区間を T Aとしたときに、区間 TAの駆動周波数 f 1及び区間 TB 2の,駆動周波数 f 2を制御することにより、区間 T Aを短くしていき、放電灯点灯装置の調光レベルを変化させるものである。

以下、本応用例を図 17A、 17Bに基づいて説明する。

図 17A、 17Bでは、区間 TAを 21の区間に分割し、また、区間 TB 2を 4つの区間に分割している。そして、区間 T B 2の 4区間をそれぞれ区間 T B 2 (1) 、 TB 2 (2) 、 ■ · ■ TB 2 (4) (位相の進度は、 TB 2 (1) <T Β 2 (2) ■ · ■く ΤΒ2 (4) である。）としている。

本応用例によれば、タイマ 3 aから周波数切替信号 bが送信されると、プログラム 3 bの命令に基づいて、区間 TA (21) の駆動周波数が f (1) から順次、 ί (2) 、 f (3) に増加していくのと同時に、区間 TB 2 (4) の駆動周波数が f (9) から順次、 f (8) 、 f (7) へと減少していく。そして、区間 TB 1の駆動周波数は制御しない。このような制御を逐次行っていくと、区間 T Aを短くしていくことができ、調光レベルを変化することができ、同様に、人間の目にチラツキ又は照度の変化を感じさせない十分な分解能で放電灯 L Aの照度を段階的に変化させることができ、使用者の目には連続的な照度の変化として感じさせることができる。

ここで、区間 TA (21) 及び TB 2 (4) の駆動周波数の変化を同時に開始しなくてもよレ、。

なお、上記説明で特に言及していない作用、効果等は上記実施の形態と同様である。第 3の実施の形態.

本発明の第 3の実施の形態を図 18および図 19を参照して説明する。

図 18に示すパルス電圧重畳部（デジタル制御部） 3は、図 12に示すパルス電圧重畳部 3に加えてさらにデューティ切替部 3 eを備えている。すなわち、本実施の形態ではプログラム 3 bにより、第 2の実施の形態で示した駆動周波数の制御に加え、デューティも制御し、より詳密な分解能でもって放電灯 LAの照度を段階的に変化させる。以下、本実施の形態の動作を図 19に基づいて説明する。図 19の横軸はデューティを示している。駆動周波数が固定されている場合、通常、デューティが 50%のときに照度が最大となる。縦軸は放電灯 LAの照度を示している。また、円弧状の曲線 F 1及び F 2は、駆動周波数 f (1) 及び f (2) での照度を示している。駆動周波数 f (1) >駆動周波数 f (2) である。レ、ま、第 2の実施の形態と同様に、タイマ 3 aから周波数切替信号 bが送信されると、プログラム 3 bの命令に基づいて、区間 TA (1) の駆動周波数が f (1) から f (2) へと変化する。本実施の形態においては、駆動周波数が f (1) から f (2) に変化する場合にプログラム 3 bの命令に基づいて、同時にデューティ切替部 3 eによりデューティを 50%から一旦増加させ、駆動周波数が f (2) になるときに再びデューティが 50%に戻る制御を行っている。図 1 9の場合では、デューティを 50%から一旦 75%に増加し、その後、段階的に 50%に戻しており、 6つのステップにて駆動周波数を f (1) から f (2) に変化させている。このような制御を行うと、より詳密な分解能でもって放電灯 L Aの照度を段階的に変化させることができることになる。なお、本実施の形態では、デューティを 50%から一旦増加させ、再び 50 %に戻す制御を行つたが、もちろん、デューティを 50%からー且減少させ、再び 50%に戻す制御を行つてもよい。このような制御を行うと、使用者にちらつき等の不快感を与えることなくノルス電圧のピーク値を減少させることができる。なお、上記説明で特に言及していない構成、作用、効果等は第 2の実施の形態と同様である。第 4の実施の形態.

本発明の第 4の実施の形態を図 20及び図 21を参照して説明する。

図 20に示すパルス電圧重畳部 3は、図 12に示す構成に加えてさらに V d c 切替部 3 f を備えている。すなわち、本実施の形態ではプログラム 3 により、第 2の実施の形態で示した駆動周波数の制御に加え、図 12に示した電圧変換回路 1 1の出力電圧 V d cをも制御し、より詳密な分解能でもつて放電灯 L Aの照度を段階的に変化させるものである。

以下、本実施の形態の動作を図 21に基づいて説明する。

図 21の横軸は、駆動周波数 f を示しており、縦軸は放電灯 L Aの照度を示している。また、斜線は電圧変換回路 1 1の出力電圧 Vd cを示している。

第 2及び 3の実施の形態と同様に、いま、タイマ 3 aから周波数切替信号が送信されると、プログラム 3 bの命令に基づいて、区間 TA (1) の駆動周波数が ί (1) から f (2) へと変化する。第 2の実施の形態では、タイマ 3 aから周波数切替信号 bが送信されると、区間 TA (1) の駆動周波数が f (1) 力、ら f (2) へと変化し、駆動周波数が低くなり、照度が上昇していた。これに対し、本実施形態においては、駆動周波数が f (1) 力ら f (2) へと低くなる場合にプログラム 3 bの命令に基づいて Vd c切替部 3 fが電圧変換回路 11の出力電圧 V d cを段階的に減少させる。図 21に示す例では、 5ステップにて駆動周波数を ί (1) から f (2) に変化させている。このような制御を行うことにより、より詳密な分解能でもって放電灯 L Aの照度を段階的に変化させることができ、使用者に不快感を与えることなく調光レベルを変化させることができる。

逆に、パルス電圧のピーク値を減少させる場合においては、駆動周波数を f

(2) から f (1) に高くするのと同時に、出力電圧 Vd cを上昇させてもよい。このような制御を行つても、より詳密な分解能でもつて放電灯 L Aの照度を段階的に変化させることができ、使用者に不快感を与えることなくパルス電圧のピーク値を減少させることができる。本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。

上記の開示は、日本国特許出願、特願 2001— 390734号（2001年 12月 25日出願）、特願 2002— 017783号（2002年 1月 28日出願）、特願 2002— 017789号（2002年 1月 28日出願）、特願 20 01— 390755号（2001年 1 2月 253出願）に含まれる主題と関連しており、それらの内容は参照することによってそのまま本明細書中に取り入れられる。

Claims

請求の範囲

1 . 交流電源と、交流電源からの電圧を整流する整流回路と、少なくとも 1 つのスイッチング素子を有し整流回路からの出力電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路と、少なくとも 1つのスィツチング素子を有し電圧変換回路の出力電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、放電灯及び L C共振回路を含みィンバータ回路に接続される負荷回路と、前記電圧変換回路が有するスィツチング素子を駆動する制御手段と、前記インバータ回路が有するスィツチング素子を所定の駆動周波数で駆動する駆動手段とを備えた放電灯点灯装置であって、前記制御手段は前記電圧変換回路の出力電圧を変化させることにより前記放電灯の調光を可能とし、

調光比の下限近傍で調光している状態において、前記放電灯両端への印加電圧にパルス電圧を重畳するパルス電圧重畳手段をさらに備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。

2. 前記調光比の下限は 3 %以下であることを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

3 . 前記ィンバータ回路側を 1次側、前記負荷回路側を 2次側とする絶縁トランスをさらに設けたことを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

4 . 前記放電灯が点灯するまでの期間を放電灯を予熱する予熱期間と放電灯を始動させる始動期間とに分け、該始動期間において、前記制御手段が前記電圧変換回路の出力電圧を徐々に増加させるとともに前記パルス電圧重畳手段が前記放電灯への印加電圧にパルス電圧を重畳することを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

5 . 前記パルス電圧重畳手段は前記予熱期間及び前記始動期間において前記放電灯へ印加する電圧にパルス電圧を重畳することを特徴とする請求項 4記載の放電灯点灯装置。

6 . 前記パルス電圧重畳手段は、放電灯への印加電圧にパルス電圧を周期的に重畳することを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

7 . 前記制御手段は、電圧変換回路の出力電圧を商用電源のピーク値より小さい値から徐々に増加させることを特徴とする請求項 4または 6に記載の放電灯点灯装置。

8 . 予熱期間開始時から所定期間の駆動周波数を、該所定期間経過後の残りの予熱期間の駆動周波数よりも高くすることを特徴とする請求項 4記載の放電灯点灯装置。

9 . 前記パルス電圧重畳手段は、インバータ回路のスイッチング素子のスィッチング周波数またはデューティを可変させることによりパルス電圧を発生させる手段を有することを特徴とする請求項 4記載の放電灯点灯装置。

1 0. 前記始動期間における駆動周波数又はデューティの変化幅が略一定であることを特徴とする請求項 9記載の放電灯点灯装置。

1 1 . 前記予熱期間終了時の駆動周波数と始動期間開始時の駆動周波数とが異なることを特徴とする請求項 4記載の放電灯点灯装置。

1 2 . 前記予熱期間終了時の駆動周波数が、始動期間開始時の駆動周波数よりも低いことを特徴とする請求項 1 1記載の放電灯点灯装置。

1 3 . 前記始動期間は 1 0 0 m s e c以上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。

1 4. 前記パルス電圧重畳手段は、駆動手段の駆動周波数又はデューティを変化させることを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

1 5 . 前記パルス電圧重畳手段は、ィンバータ回路のスィツチング素子のスィツチング周波数またはデューティを段階的に変化させることによりパルス電圧を発生させる手段を有することを特徴とする請求項 1 6記載の放電灯点灯装置。

1 6 . 前記駆動周波数の下限は L C共振回路の略共振周波数であることを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

1 7 . 前記パルス電圧重畳手段は、周期的に駆動手段の駆動周波数を第 1の駆動周波数 f 1力ら第 1の駆動周波数よりも低い第 2の駆動周波数 f 2に切り替える周波数切替手段を備え、第 1の駆動周波数で放電灯が点灯している第 1の区間 T A内において位相の進行とともに第 1の駆動周波数を変化させることを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

1 8 . 前記パルス電圧重畳手段は、第 2の駆動周波数で放電灯が点灯している第 2の区間 T Β内において、その位相の進行とともに第 2の駆動周波数を変化させることを特徴とする請求項 17記載の放電灯点灯装置。

19. 前記第 2の区間 ΤΒを複数の小区間 ΤΒ (1) 〜TB (m) (mは自然数）に分割し、段階的に変化する駆動周波数を f (l) (f 2≤f (1) ≤ f 1) としたときに、

前記パルス電圧重畳手段は、小区間 TB (1) から TB (m) に順次進みながら、各小区間における駆動周波数を周波数 f 2から駆動周波数 f (1) に変化させていき、小区間 TB (1) から TB (m) までの全ての小区間の駆動周波数が駆動周波数 f (1) になったときに、さらに、小区間 TB (1) から TB (m) に順次進みながら、駆動周波数を f (1) から f (1 + 1) (第 2の周波数 f 2 ≤駆動周波数 f (1) ≤駆動周波数 f (1 + 1) ≤第 1の周波数 f 1) に変化させていくことを特徴とする請求項 18記載の放電灯点灯装置。

20. 前記第 1の区間 TAを複数の小区間 TA (1) 〜TA (n) (nは自然数）に分割し、段階的に変化する駆動周波数を f (k) (第 2の周波数 f 2≤ 駆動周波数 ί (k) ≤第 1の周波数 i l) としたときに、

前記パルス電圧重畳手段は、小区間 TA (1) から TA (η) に順次進みながら、各小区間における駆動周波数を駆動周波数 f 1から駆動周波数 f (k) (k は 2以上の自然数）に変化させていき、小区間 TA (1) から TA (n) までの全ての小区間の駆動周波数が駆動周波数 f (k) になったときに、さらに、小区間 TA (1) から TA (n) に順次進みながら、駆動周波数を f (k) から f (k— 1) (第 2の周波数 ί 2≤駆動周波数 ί (k— 1) ≤駆動周波数 f (k) ^第 1の周波数 f 1) に変化させていくことを特徴とする請求項 17記載の放電灯点灯装置。

21. 前記第 1の区間 TAを複数の小区間 TA (1) 〜TA (n) (nは自然数）に分割し、

前記パルス電圧重畳手段は、小区間 TA (1) の駆動周波数が第 1周波数 f 1 力、ら第 2周波数 f 2に変化した後に、各小区間 TA (2) 〜区間 TA (n) の駆動周波数を順次、第 1周波数 f 1から第 2周波数 f 2へと変化させていくことを特徴とする請求項 17記載の放電灯点灯装置。

22. 前記パルス電圧重畳手段は、周期的に駆動手段の駆動周波数を第 1の駆動周波数 f 1力ら第 1の駆動周波数よりも低い第 2の駆動周波数 f 2に切り替える周波数切替手段を備え、周期的に発生する第 2の駆動周波数 f 2で動作させる区間 TB 1と、周期的に発生する第 2の駆動周波数 f 2で動作させる区間 TB 1の後にある区間 T B 2とを設け、区間 T B 1と区間 T B 2との間の区間 T Aを駆動周波数 f 1で動作させるときに、区間 TAの駆動周波数 f 1及び区間 TB 2 の駆動周波数 f 2を制御することにより区間 TAを短くしていくことを特徴とする請求項 1記載の放電灯点灯装置。

23. 前記区間 T Aを複数の小区間 T A (1) 〜TA (n) (nは自然数）に分割し、区間 TB 2を複数の小区間 TB 2 (1) 〜TB 2 (m) (mは自然数）に分割したときに、小区間 TA (n) の駆動周波数を駆動周波数 f 1から駆動周波数 f 2へと変化させるとともに小区間 TB 2 (m) の駆動周波数を駆動周波数 f 2から駆動周波数 f 1へと変化させることを特徴とする請求項 22記載の放電灯点灯装置。

24. 前記パルス電圧重畳手段は、ィンバータ回路のスィツチング素子のデユーティを切り替えるデューティ切替手段を有し、該デューティ切替手段は駆動周波数の変化による放電灯の照度を相殺するようディーティの制御を行うことを特徴とする請求項 17または 22に記載の放電灯点灯装置。

25. 前記デューティ切替手段は、駆動周波数を低くするとともにデューティを 50%から増加又は減少させる制御を行うことを特徴とする請求項 24記載の放電灯点灯装置。

26. 前記デューティ切替手段は、駆動周波数を高くするとともにデューティを 50 %に近づける制御を行うことを特徴とする請求項 24記載の放電灯点灯

27. 前記電圧変換回路の出力電圧を切り替える出力電圧切替手段をさらに有し、該出力電圧切替手段は駆動手段の駆動周波数の増減方向と前記電圧変換回路の出力電圧の増減方向とを一致させるよう制御を行うことを特徴とする請求項 17または 22に記載の放電灯点灯装置。

28. 前記駆動周波数を低くするとともに前記出力電圧を小さくし、または、前記駆動周波数を高くするとともに前記出力電圧を大きくするよう制御を行うことを特徴とする請求項 2 7記載の放電灯点灯装置。