放電灯点灯装置及び照明器具
【課題】放電灯に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、放電灯の点灯中に発生する移動縞を防止する。
【解決手段】放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４が有する１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２から高周波矩形波電圧Ｖ２を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２から直流のバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。
【解決手段】放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４が有する１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２から高周波矩形波電圧Ｖ２を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２から直流のバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な蛍光灯を連続的に調光させる調光方式では、放電灯点灯装置に、外部からパルス幅変調（ＰＷＭ）による調光信号を入力する。放電灯点灯装置の直流変換回路は、この調光信号をＰＷＭのデューティ比に応じた直流電圧信号に変換する。放電灯点灯装置の周波数制御回路は、この直流電圧信号の変化に応じて放電灯点灯装置のスイッチング回路の発振周波数を変更して、蛍光灯を調光させる。
【０００３】
蛍光灯を調光させると、蛍光灯に移動縞が発生することが知られている。移動縞とは、アルゴンやクリプトンのような原子量の大きな不活性ガスを含む蛍光灯を点灯させた場合に、蛍光灯の管壁に縞状の帯が発生し、その帯が移動して見える現象のことをいう。移動縞は、蛍光灯を低温でより暗くなるように調光させた場合に発生しやすい。移動縞を防止する方法としては、正負が対称になっている高周波電流で点灯している蛍光灯に直流バイアス電流を印加する方法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的な方法としては、放電灯点灯装置のスイッチング回路と直流電源（例えば、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する回路）の接続点から抵抗を介して蛍光灯に直流バイアス電流を印加する方法がある。この方法によれば、回路が簡素化でき、放電灯点灯装置が安価にでき、部品点数も少なくて済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−３４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、放電灯点灯装置は、ランプの有無を判定し、ランプがないときはスイッチング回路や昇圧回路（直流電源の一部）を起動させない機能を有した起動判定回路、また、ランプの寿命末期におけるランプ異常を検出する保護回路等を備えている。起動判定回路は、スイッチング回路と直流電源の接続点→抵抗→チョークコイル→ランプの一方のフィラメント→抵抗→ランプの他方のフィラメント→抵抗のループに接続される。起動判定回路は、そのループに流れる電流を測定してランプの有無を判定し、判定結果に応じて放電灯点灯装置の各回路を制御する。具体的には、フィラメントがない（ランプがない）場合、起動判定回路は、ループに電流が流れないことを検出するため、ランプがないと判定し、各回路を起動させない。一方、フィラメントがある（ランプがある）場合、起動判定回路は、ループに電流が流れたことを検出するため、ランプがあると判定し、各回路を起動させる。
【０００６】
従来の放電灯点灯装置では、移動縞を防止するために、スイッチング回路と直流電源の接続点からランプに直流バイアス電流を直接供給しており、例えば電源が投入されてスイッチング回路が動作し始めるまでの間も上記ループに直流バイアス電流を供給していた。よって、ランプの有無に関わらず、上記ループに電流が流れるため、起動判定回路は、ランプがない場合でもスイッチング回路を起動してしまうという課題があった。また、ランプがない状態でスイッチング動作を継続すると、場合によっては放電灯点灯装置が故障してしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、例えば、放電灯に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、放電灯の点灯中に発生する移動縞を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様に係る放電灯点灯装置は、
直流電源から出力される直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を放電灯に印加するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を前記放電灯に供給する直流電圧回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、放電灯に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、放電灯の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】実施の形態１に係る放電灯点灯装置の各部の出力波形図である。
【図３】実施の形態１に係る照明器具の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】実施の形態３に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】実施の形態４に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図７】実施の形態４に係る放電灯点灯装置の各部の出力波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００１３】
図１において、放電灯点灯装置１０は、整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３、スイッチング回路１４、直列共振回路１５（負荷回路）、周波数制御回路１７、直流変換回路１９、制御回路２０、起動判定回路２１、直流電圧回路２３を備える。
【００１４】
整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３は、直流電源を構成している。直流電源は、直流電圧を出力する。具体的には、整流回路１１が、商用電源ＡＣから入力される交流電圧を全波整流して脈流電圧を生成する。昇圧回路１２が、この脈流電圧を昇圧して、高電圧の脈流電圧を生成する。平滑回路１３が、この高電圧の脈流電圧を平滑して、直流電圧を生成し、当該直流電圧を出力する。整流回路１１は、例えばダイオードブリッジで構成される。昇圧回路１２は、例えばチョークコイル、スイッチング素子、ダイオード、及び、スイッチング素子を制御する昇圧制御回路１６等で構成される。平滑回路１３は、例えばコンデンサで構成される。
【００１５】
スイッチング回路１４は、直流電源（具体的には、平滑回路１３）から出力される直流電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を直列共振回路１５に印加する。この高周波交流電圧は、直列共振回路１５にランプ２２（放電灯）が接続されていれば、ランプ２２に印加される。スイッチング回路１４は、例えば１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で構成されたハーフブリッジ型スイッチング回路である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子は、接続点ｘ１に接続されている。接続点ｘ１には、ほかに平滑回路１３の高電位側端子と起動抵抗Ｒ１が接続されている。スイッチング素子Ｑ１のソース端子は、接続点ｘ２に接続されている。接続点ｘ２には、ほかにスイッチング素子Ｑ２のドレイン端子と直列共振回路１５の高電位側端子が接続されている。スイッチング素子Ｑ２のソース端子は、接続点ｘ３に接続されている。接続点ｘ３には、ほかに平滑回路１３の低電位側端子と直列共振回路１５の低電位側端子が接続されている。スイッチング素子Ｑ１のゲート端子及びスイッチング素子Ｑ２のゲート端子は、それぞれ周波数制御回路１７に接続されている。
【００１６】
直列共振回路１５は、スイッチング回路１４から高周波交流電圧が印加されると、ランプ２２を点灯させる。直列共振回路１５は、例えばチョークコイルＬ１、結合コンデンサＣ１、始動用コンデンサＣ２等で構成される。チョークコイルＬ１は、ランプ２２の点灯時にランプ２２を流れる電流を制限する。チョークコイルＬ１は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ１に接続されている。結合コンデンサＣ１は、スイッチング回路１４から印加される高周波交流電圧の直流成分をカットする。結合コンデンサＣ１は、一端がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ２に接続されている。始動用コンデンサＣ２は、チョークコイルＬ１との共振により、始動時にランプ２２に印加する高電圧を生成する。始動用コンデンサＣ２は、一端がランプ２２のフィラメントｆ１に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ２に接続されている。このように、チョークコイルＬ１及び結合コンデンサＣ１は、ランプ２２と直列に接続され、始動用コンデンサＣ２は、ランプ２２と並列に接続されている。
【００１７】
周波数制御回路１７は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する。具体的には、周波数制御回路１７は、制御回路２０からの指令に基づいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフするドライブ信号を出力する。これにより、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２に高周波交流電圧が発生する。この高周波交流電圧の周波数は、周波数制御回路１７が出力するドライブ信号の周波数と同じである。よって、周波数制御回路１７が出力するドライブ信号の周波数を変えることにより、スイッチング回路１４が生成する高周波交流電圧の周波数を制御することができる。
【００１８】
前述したように、スイッチング回路１４の接続点ｘ１には、起動抵抗Ｒ１の一端が接続されている。起動抵抗Ｒ１の他端は、直列共振回路１５の高電位側端子に直接接続されている。直列共振回路１５では、始動用コンデンサＣ２と同様に、起動抵抗Ｒ２がランプ２２と並列に接続されている。また、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４には、起動抵抗Ｒ３の一端が接続されている。起動抵抗Ｒ３の他端は、起動判定回路２１に接続されている。直列共振回路１５にランプ２２が接続されている場合、商用電源ＡＣを投入すると、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に電流が流れる。
【００１９】
起動判定回路２１は、起動抵抗Ｒ３に流れる電流を測定してランプ２２の有無を判定する。起動抵抗Ｒ３に電流が流れれば、起動判定回路２１は、ランプ２２があると判定し、制御回路２０を起動させる。一方、起動抵抗Ｒ３に電流が流れなければ、起動判定回路２１は、ランプ２２がないと判定し、何もしない。
【００２０】
直流変換回路１９は、外部からＰＷＭによる調光信号１８が入力されると、この調光信号１８をＰＷＭのデューティ比に応じた直流電圧信号に変換して出力する。
【００２１】
制御回路２０は、起動すると、昇圧制御回路１６や周波数制御回路１７へ起動するよう指令する起動信号を出力する。これにより、周波数制御回路１７がスイッチング回路１４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフするスイッチング動作が開始し、ランプ２２が点灯する。また、制御回路２０は、直流変換回路１９から出力される直流電圧信号の変化に応じて周波数制御回路１７へスイッチング回路１４の発振周波数を指令する。これにより、周波数制御回路１７がスイッチング回路１４の発振周波数を変化させ、ランプ２２が調光する。直流変換回路１９に調光信号１８が連続的又は段階的に入力されれば、この調光信号１８に応じた直流電圧信号が制御回路２０に連続的又は段階的に入力される。そして、制御回路２０がスイッチング回路１４の発振周波数を連続的又は段階的に変化させることで、ランプ２２を連続的又は段階的に調光させることができる。
【００２２】
直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に印加する。このバイアス電圧は、ランプ２２に供給される。本実施の形態では、直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点と略同時に、直流のバイアス電圧の供給を開始する。直流電圧回路２３は、例えばコンデンサＣ３，Ｃ４、ダイオードＤ１，Ｄ２で構成される。コンデンサＣ３は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端が接続点ｘ５に接続されている。ダイオードＤ１は、アノード端子が接続点ｘ５に接続され、カソード端子が接続点ｘ６に接続されている。コンデンサＣ４は、一端が接続点ｘ６に接続され、他端がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続されている。ダイオードＤ２は、アノード端子がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続され、カソード端子が接続点ｘ５に接続されている。接続点ｘ６には、ダイオードＤ１のカソード端子とコンデンサＣ４のほかに抵抗Ｒ４の一端が接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００２３】
図２は、放電灯点灯装置１０の各部の出力波形図である。
【００２４】
図２において、商用電源ＡＣが投入されると、商用電源ＡＣから交流電圧Ｖａｃが出力される。交流電圧Ｖａｃは整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３を経て直流電圧（電源電圧Ｖ１）に変換され、スイッチング回路１４の接続点ｘ１にて電源電圧Ｖ１が発生する。これにより、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に起動判定電流Ｉ２が流れる。起動判定電流Ｉ２は起動判定回路２１で検出され、これが起動判定閾値を超えると、制御回路２０が起動する。制御回路２０は周波数制御回路１７を制御することにより、スイッチング回路１４にスイッチング動作を開始させる。スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始すると、スイッチング回路１４の接続点ｘ２にて電源電圧Ｖ１をピーク電圧とする高周波交流電圧（高周波矩形波電圧Ｖ２）が発生する。直流電圧回路２３では、高周波矩形波電圧Ｖ２がコンデンサＣ３，Ｃ４で分圧・平滑され、接続点ｘ６にて直流のバイアス電圧（出力電圧）Ｖ３（図示していない）が発生する。これにより、直流電圧回路２３から抵抗Ｒ４を介して結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に直流バイアス電流Ｉ１が流れる。直流バイアス電流Ｉ１はそのままランプ２２に供給され、ランプ２２の放電電流の正負が非対称となる。そのため、ランプ２２における移動縞の発生が防止できる。
【００２５】
直流電圧回路２３の出力電圧Ｖ３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始して初めて発生する。よって、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始しない限り直流バイアス電流Ｉ１はランプ２２に印加されない。そのため、ランプ２２がない場合には、起動判定回路２１に起動判定閾値を超える電流が流れず、制御回路２０や周波数制御回路１７は動作しない。したがって、ランプ２２がない状態でスイッチング動作を継続することにより放電灯点灯装置１０が故障するという懸念がなくなる。
【００２６】
図３は、本実施の形態に係る照明器具５０の構成例を示すブロック図である。
【００２７】
図３において、照明器具５０は、放電灯点灯装置１０のほか、放電灯点灯装置１０に接続された電源端子台５１及びランプソケット５２を備えている。電源端子台５１は、外部の商用電源ＡＣとつながる電力線５３に接続されている。ランプソケット５２は、ランプ２２を着脱可能である。放電灯点灯装置１０は、電源端子台５１を介して商用電源ＡＣにより給電され、ランプソケット５２に取り付けられたランプ２２の点灯制御及び調光制御を行う。つまり、放電灯点灯装置１０は、ランプ２２に電力を供給することによりランプ２２を点灯させる。また、放電灯点灯装置１０は、ランプ２２に供給する電力を変化させることによりランプ２２の調光を行う。
【００２８】
前述したように、本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４が有する１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２から高周波矩形波電圧Ｖ２（高周波交流電圧）を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２から直流のバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、ランプ２２に直流のバイアス電圧Ｖ３を適切なタイミングで供給し、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。つまり、本実施の形態によれば、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止しつつ、そのための直流電圧回路２３を、ランプ２２の有無の判定や起動検出等、放電灯点灯装置１０の他の機能に影響しない回路とすることができる。
なお、本実施の形態について、スイッチング回路１４が１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備えるハーフブリッジ方式の場合を説明したが、スイッチング回路１４は、一石式やフルブリッジ方式であってもよい。
【００２９】
実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３０】
図４は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３１】
図４において、直流電圧回路２３は、例えば抵抗Ｒ５，Ｒ６、コンデンサＣ５で構成される。抵抗Ｒ５は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端が接続点ｘ７に接続されている。抵抗Ｒ６は、一端が接続点ｘ７に接続され、他端がグランドに接続されている。コンデンサＣ５は、一端が接続点ｘ７に接続され、他端がグランドに接続されている。つまり、コンデンサＣ５は、抵抗Ｒ６と並列に接続されている。接続点ｘ７には、抵抗Ｒ５，Ｒ６とコンデンサＣ５のほかに抵抗Ｒ４の一端が接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、実施の形態１と同様に、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００３２】
本実施の形態においても、直流電圧回路２３では、高周波矩形波電圧Ｖ２がコンデンサＣ５によって平滑され、接続点ｘ７にて直流のバイアス電圧Ｖ３が発生する。よって、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３３】
実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３４】
図５は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３５】
図５において、直流電圧回路２３（具体的には、コンデンサＣ３）は、直列共振回路１５のチョークコイルＬ１とランプ２２のフィラメントｆ１との接続点ｘ８に接続されている。
【００３６】
本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、ランプ２２と直列共振回路１５のチョークコイルＬ１との接続点ｘ８から高周波矩形波電圧Ｖ２（高周波交流電圧）を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２からバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３８】
図６は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３９】
図６において、放電灯点灯装置１０は、時定数回路２４、定電圧ダイオードＤＺ１を備える。本実施の形態において、時定数回路２４及び定電圧ダイオードＤＺ１は、実施の形態１における直流電圧回路２３の代わりに、直流電圧回路を構成している。
【００４０】
時定数回路２４は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間（時定数）が経過した後、直流電源（具体的には、平滑回路１３）から出力される直流電圧から直流のバイアス電圧を生成して結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に印加する。このバイアス電圧は、ランプ２２に供給される。時定数回路２４は、例えば抵抗Ｒ７、コンデンサＣ６で構成される。抵抗Ｒ７は、一端がスイッチング回路１４の接続点ｘ１に接続され、他端が接続点ｘ８に接続されている。コンデンサＣ６は、一端が接続点ｘ８に接続され、他端がグランドに接続されている。接続点ｘ８には、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ６のほかに定電圧ダイオードＤＺ１のカソード端子が接続されている。定電圧ダイオードＤＺ１のアノード端子は、抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、実施の形態１と同様に、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００４１】
図７は、放電灯点灯装置１０の各部の出力波形図である。
【００４２】
図７において、商用電源ＡＣが投入されると、商用電源ＡＣから交流電圧Ｖａｃが出力される。実施の形態１と同様に、交流電圧Ｖａｃは整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３を経て直流電圧（電源電圧Ｖ１）に変換され、スイッチング回路１４の接続点ｘ１にて電源電圧Ｖ１が発生する。これにより、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に起動判定電流Ｉ２が流れる。起動判定電流Ｉ２は起動判定回路２１で検出され、これが起動判定閾値を超えると、制御回路２０が起動する。制御回路２０は周波数制御回路１７を制御することにより、スイッチング回路１４にスイッチング動作を開始させる。一方、時定数回路２４には、接続点ｘ８に発生する出力電圧Ｖ４が電源電圧Ｖ１の立ち上がり電圧と比較して徐々に上昇するように時定数が設定されている。時定数回路２４の出力電圧Ｖ４が定電圧ダイオードＤＺ１のツェナー電圧を超えるまで抵抗Ｒ４側に電流は流れないため、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始しても一定の時間Ｔ１はランプ２２に直流バイアス電流Ｉ１が印加されない。そのため、ランプ２２がない場合には、起動判定回路２１に起動判定閾値を超える電流が流れず、制御回路２０や周波数制御回路１７は動作しない。したがって、ランプ２２がない状態でスイッチング動作を継続することにより放電灯点灯装置１０が故障するという懸念がなくなる。
【００４３】
なお、時定数回路２４の時定数は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点又はその時点の後に直流バイアス電流Ｉ１の印加が開始されるような時間であれば、どのような時間に設定されていてもよい。
【００４４】
本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間Ｔ１が経過した後、直流電源から出力される電源電圧Ｖ１（直流電圧）を定電圧ダイオードＤＺ１により一定の電圧に変換することで直流のバイアス電圧を生成する。そして、直流電圧回路は、生成したバイアス電圧をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、ランプ２２に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 放電灯点灯装置、１１ 整流回路、１２ 昇圧回路、１３ 平滑回路、１４ スイッチング回路、１５ 直列共振回路、１６ 昇圧制御回路、１７ 周波数制御回路、１８ 調光信号、１９ 直流変換回路、２０ 制御回路、２１ 起動判定回路、２２ ランプ、２３ 直流電圧回路、２４ 時定数回路、５０ 照明器具、５１ 電源端子台、５２ ランプソケット、５３ 電力線、ＡＣ 商用電源、Ｃ１ 結合コンデンサ、Ｃ２ 始動用コンデンサ、Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、ＤＺ１ 定電圧ダイオード、ｆ１，ｆ２ フィラメント、Ｉ１ 直流バイアス電流、Ｉ２ 起動判定電流、Ｌ１ チョークコイル、Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 起動抵抗、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 抵抗、Ｖ１ 電源電圧、Ｖ２ 高周波矩形波電圧、Ｖａｃ 交流電圧、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８ 接続点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な蛍光灯を連続的に調光させる調光方式では、放電灯点灯装置に、外部からパルス幅変調（ＰＷＭ）による調光信号を入力する。放電灯点灯装置の直流変換回路は、この調光信号をＰＷＭのデューティ比に応じた直流電圧信号に変換する。放電灯点灯装置の周波数制御回路は、この直流電圧信号の変化に応じて放電灯点灯装置のスイッチング回路の発振周波数を変更して、蛍光灯を調光させる。
【０００３】
蛍光灯を調光させると、蛍光灯に移動縞が発生することが知られている。移動縞とは、アルゴンやクリプトンのような原子量の大きな不活性ガスを含む蛍光灯を点灯させた場合に、蛍光灯の管壁に縞状の帯が発生し、その帯が移動して見える現象のことをいう。移動縞は、蛍光灯を低温でより暗くなるように調光させた場合に発生しやすい。移動縞を防止する方法としては、正負が対称になっている高周波電流で点灯している蛍光灯に直流バイアス電流を印加する方法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的な方法としては、放電灯点灯装置のスイッチング回路と直流電源（例えば、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する回路）の接続点から抵抗を介して蛍光灯に直流バイアス電流を印加する方法がある。この方法によれば、回路が簡素化でき、放電灯点灯装置が安価にでき、部品点数も少なくて済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−３４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、放電灯点灯装置は、ランプの有無を判定し、ランプがないときはスイッチング回路や昇圧回路（直流電源の一部）を起動させない機能を有した起動判定回路、また、ランプの寿命末期におけるランプ異常を検出する保護回路等を備えている。起動判定回路は、スイッチング回路と直流電源の接続点→抵抗→チョークコイル→ランプの一方のフィラメント→抵抗→ランプの他方のフィラメント→抵抗のループに接続される。起動判定回路は、そのループに流れる電流を測定してランプの有無を判定し、判定結果に応じて放電灯点灯装置の各回路を制御する。具体的には、フィラメントがない（ランプがない）場合、起動判定回路は、ループに電流が流れないことを検出するため、ランプがないと判定し、各回路を起動させない。一方、フィラメントがある（ランプがある）場合、起動判定回路は、ループに電流が流れたことを検出するため、ランプがあると判定し、各回路を起動させる。
【０００６】
従来の放電灯点灯装置では、移動縞を防止するために、スイッチング回路と直流電源の接続点からランプに直流バイアス電流を直接供給しており、例えば電源が投入されてスイッチング回路が動作し始めるまでの間も上記ループに直流バイアス電流を供給していた。よって、ランプの有無に関わらず、上記ループに電流が流れるため、起動判定回路は、ランプがない場合でもスイッチング回路を起動してしまうという課題があった。また、ランプがない状態でスイッチング動作を継続すると、場合によっては放電灯点灯装置が故障してしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、例えば、放電灯に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、放電灯の点灯中に発生する移動縞を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様に係る放電灯点灯装置は、
直流電源から出力される直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を放電灯に印加するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を前記放電灯に供給する直流電圧回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、放電灯に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、放電灯の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】実施の形態１に係る放電灯点灯装置の各部の出力波形図である。
【図３】実施の形態１に係る照明器具の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】実施の形態３に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】実施の形態４に係る放電灯点灯装置の回路図である。
【図７】実施の形態４に係る放電灯点灯装置の各部の出力波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００１３】
図１において、放電灯点灯装置１０は、整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３、スイッチング回路１４、直列共振回路１５（負荷回路）、周波数制御回路１７、直流変換回路１９、制御回路２０、起動判定回路２１、直流電圧回路２３を備える。
【００１４】
整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３は、直流電源を構成している。直流電源は、直流電圧を出力する。具体的には、整流回路１１が、商用電源ＡＣから入力される交流電圧を全波整流して脈流電圧を生成する。昇圧回路１２が、この脈流電圧を昇圧して、高電圧の脈流電圧を生成する。平滑回路１３が、この高電圧の脈流電圧を平滑して、直流電圧を生成し、当該直流電圧を出力する。整流回路１１は、例えばダイオードブリッジで構成される。昇圧回路１２は、例えばチョークコイル、スイッチング素子、ダイオード、及び、スイッチング素子を制御する昇圧制御回路１６等で構成される。平滑回路１３は、例えばコンデンサで構成される。
【００１５】
スイッチング回路１４は、直流電源（具体的には、平滑回路１３）から出力される直流電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を直列共振回路１５に印加する。この高周波交流電圧は、直列共振回路１５にランプ２２（放電灯）が接続されていれば、ランプ２２に印加される。スイッチング回路１４は、例えば１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２で構成されたハーフブリッジ型スイッチング回路である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子は、接続点ｘ１に接続されている。接続点ｘ１には、ほかに平滑回路１３の高電位側端子と起動抵抗Ｒ１が接続されている。スイッチング素子Ｑ１のソース端子は、接続点ｘ２に接続されている。接続点ｘ２には、ほかにスイッチング素子Ｑ２のドレイン端子と直列共振回路１５の高電位側端子が接続されている。スイッチング素子Ｑ２のソース端子は、接続点ｘ３に接続されている。接続点ｘ３には、ほかに平滑回路１３の低電位側端子と直列共振回路１５の低電位側端子が接続されている。スイッチング素子Ｑ１のゲート端子及びスイッチング素子Ｑ２のゲート端子は、それぞれ周波数制御回路１７に接続されている。
【００１６】
直列共振回路１５は、スイッチング回路１４から高周波交流電圧が印加されると、ランプ２２を点灯させる。直列共振回路１５は、例えばチョークコイルＬ１、結合コンデンサＣ１、始動用コンデンサＣ２等で構成される。チョークコイルＬ１は、ランプ２２の点灯時にランプ２２を流れる電流を制限する。チョークコイルＬ１は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ１に接続されている。結合コンデンサＣ１は、スイッチング回路１４から印加される高周波交流電圧の直流成分をカットする。結合コンデンサＣ１は、一端がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ２に接続されている。始動用コンデンサＣ２は、チョークコイルＬ１との共振により、始動時にランプ２２に印加する高電圧を生成する。始動用コンデンサＣ２は、一端がランプ２２のフィラメントｆ１に接続され、他端がランプ２２のフィラメントｆ２に接続されている。このように、チョークコイルＬ１及び結合コンデンサＣ１は、ランプ２２と直列に接続され、始動用コンデンサＣ２は、ランプ２２と並列に接続されている。
【００１７】
周波数制御回路１７は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する。具体的には、周波数制御回路１７は、制御回路２０からの指令に基づいて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフするドライブ信号を出力する。これにより、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２に高周波交流電圧が発生する。この高周波交流電圧の周波数は、周波数制御回路１７が出力するドライブ信号の周波数と同じである。よって、周波数制御回路１７が出力するドライブ信号の周波数を変えることにより、スイッチング回路１４が生成する高周波交流電圧の周波数を制御することができる。
【００１８】
前述したように、スイッチング回路１４の接続点ｘ１には、起動抵抗Ｒ１の一端が接続されている。起動抵抗Ｒ１の他端は、直列共振回路１５の高電位側端子に直接接続されている。直列共振回路１５では、始動用コンデンサＣ２と同様に、起動抵抗Ｒ２がランプ２２と並列に接続されている。また、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４には、起動抵抗Ｒ３の一端が接続されている。起動抵抗Ｒ３の他端は、起動判定回路２１に接続されている。直列共振回路１５にランプ２２が接続されている場合、商用電源ＡＣを投入すると、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に電流が流れる。
【００１９】
起動判定回路２１は、起動抵抗Ｒ３に流れる電流を測定してランプ２２の有無を判定する。起動抵抗Ｒ３に電流が流れれば、起動判定回路２１は、ランプ２２があると判定し、制御回路２０を起動させる。一方、起動抵抗Ｒ３に電流が流れなければ、起動判定回路２１は、ランプ２２がないと判定し、何もしない。
【００２０】
直流変換回路１９は、外部からＰＷＭによる調光信号１８が入力されると、この調光信号１８をＰＷＭのデューティ比に応じた直流電圧信号に変換して出力する。
【００２１】
制御回路２０は、起動すると、昇圧制御回路１６や周波数制御回路１７へ起動するよう指令する起動信号を出力する。これにより、周波数制御回路１７がスイッチング回路１４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフするスイッチング動作が開始し、ランプ２２が点灯する。また、制御回路２０は、直流変換回路１９から出力される直流電圧信号の変化に応じて周波数制御回路１７へスイッチング回路１４の発振周波数を指令する。これにより、周波数制御回路１７がスイッチング回路１４の発振周波数を変化させ、ランプ２２が調光する。直流変換回路１９に調光信号１８が連続的又は段階的に入力されれば、この調光信号１８に応じた直流電圧信号が制御回路２０に連続的又は段階的に入力される。そして、制御回路２０がスイッチング回路１４の発振周波数を連続的又は段階的に変化させることで、ランプ２２を連続的又は段階的に調光させることができる。
【００２２】
直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に印加する。このバイアス電圧は、ランプ２２に供給される。本実施の形態では、直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点と略同時に、直流のバイアス電圧の供給を開始する。直流電圧回路２３は、例えばコンデンサＣ３，Ｃ４、ダイオードＤ１，Ｄ２で構成される。コンデンサＣ３は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端が接続点ｘ５に接続されている。ダイオードＤ１は、アノード端子が接続点ｘ５に接続され、カソード端子が接続点ｘ６に接続されている。コンデンサＣ４は、一端が接続点ｘ６に接続され、他端がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続されている。ダイオードＤ２は、アノード端子がスイッチング回路１４の低電位側端子（接続点ｘ３）に接続され、カソード端子が接続点ｘ５に接続されている。接続点ｘ６には、ダイオードＤ１のカソード端子とコンデンサＣ４のほかに抵抗Ｒ４の一端が接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００２３】
図２は、放電灯点灯装置１０の各部の出力波形図である。
【００２４】
図２において、商用電源ＡＣが投入されると、商用電源ＡＣから交流電圧Ｖａｃが出力される。交流電圧Ｖａｃは整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３を経て直流電圧（電源電圧Ｖ１）に変換され、スイッチング回路１４の接続点ｘ１にて電源電圧Ｖ１が発生する。これにより、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に起動判定電流Ｉ２が流れる。起動判定電流Ｉ２は起動判定回路２１で検出され、これが起動判定閾値を超えると、制御回路２０が起動する。制御回路２０は周波数制御回路１７を制御することにより、スイッチング回路１４にスイッチング動作を開始させる。スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始すると、スイッチング回路１４の接続点ｘ２にて電源電圧Ｖ１をピーク電圧とする高周波交流電圧（高周波矩形波電圧Ｖ２）が発生する。直流電圧回路２３では、高周波矩形波電圧Ｖ２がコンデンサＣ３，Ｃ４で分圧・平滑され、接続点ｘ６にて直流のバイアス電圧（出力電圧）Ｖ３（図示していない）が発生する。これにより、直流電圧回路２３から抵抗Ｒ４を介して結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に直流バイアス電流Ｉ１が流れる。直流バイアス電流Ｉ１はそのままランプ２２に供給され、ランプ２２の放電電流の正負が非対称となる。そのため、ランプ２２における移動縞の発生が防止できる。
【００２５】
直流電圧回路２３の出力電圧Ｖ３は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始して初めて発生する。よって、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始しない限り直流バイアス電流Ｉ１はランプ２２に印加されない。そのため、ランプ２２がない場合には、起動判定回路２１に起動判定閾値を超える電流が流れず、制御回路２０や周波数制御回路１７は動作しない。したがって、ランプ２２がない状態でスイッチング動作を継続することにより放電灯点灯装置１０が故障するという懸念がなくなる。
【００２６】
図３は、本実施の形態に係る照明器具５０の構成例を示すブロック図である。
【００２７】
図３において、照明器具５０は、放電灯点灯装置１０のほか、放電灯点灯装置１０に接続された電源端子台５１及びランプソケット５２を備えている。電源端子台５１は、外部の商用電源ＡＣとつながる電力線５３に接続されている。ランプソケット５２は、ランプ２２を着脱可能である。放電灯点灯装置１０は、電源端子台５１を介して商用電源ＡＣにより給電され、ランプソケット５２に取り付けられたランプ２２の点灯制御及び調光制御を行う。つまり、放電灯点灯装置１０は、ランプ２２に電力を供給することによりランプ２２を点灯させる。また、放電灯点灯装置１０は、ランプ２２に供給する電力を変化させることによりランプ２２の調光を行う。
【００２８】
前述したように、本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、スイッチング回路１４が有する１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点ｘ２から高周波矩形波電圧Ｖ２（高周波交流電圧）を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２から直流のバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、ランプ２２に直流のバイアス電圧Ｖ３を適切なタイミングで供給し、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。つまり、本実施の形態によれば、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止しつつ、そのための直流電圧回路２３を、ランプ２２の有無の判定や起動検出等、放電灯点灯装置１０の他の機能に影響しない回路とすることができる。
なお、本実施の形態について、スイッチング回路１４が１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備えるハーフブリッジ方式の場合を説明したが、スイッチング回路１４は、一石式やフルブリッジ方式であってもよい。
【００２９】
実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３０】
図４は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３１】
図４において、直流電圧回路２３は、例えば抵抗Ｒ５，Ｒ６、コンデンサＣ５で構成される。抵抗Ｒ５は、一端がスイッチング回路１４の高電位側端子（接続点ｘ２）に接続され、他端が接続点ｘ７に接続されている。抵抗Ｒ６は、一端が接続点ｘ７に接続され、他端がグランドに接続されている。コンデンサＣ５は、一端が接続点ｘ７に接続され、他端がグランドに接続されている。つまり、コンデンサＣ５は、抵抗Ｒ６と並列に接続されている。接続点ｘ７には、抵抗Ｒ５，Ｒ６とコンデンサＣ５のほかに抵抗Ｒ４の一端が接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、実施の形態１と同様に、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００３２】
本実施の形態においても、直流電圧回路２３では、高周波矩形波電圧Ｖ２がコンデンサＣ５によって平滑され、接続点ｘ７にて直流のバイアス電圧Ｖ３が発生する。よって、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３３】
実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３４】
図５は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３５】
図５において、直流電圧回路２３（具体的には、コンデンサＣ３）は、直列共振回路１５のチョークコイルＬ１とランプ２２のフィラメントｆ１との接続点ｘ８に接続されている。
【００３６】
本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路２３は、ランプ２２と直列共振回路１５のチョークコイルＬ１との接続点ｘ８から高周波矩形波電圧Ｖ２（高周波交流電圧）を入力する。直流電圧回路２３は、入力した高周波矩形波電圧Ｖ２からバイアス電圧Ｖ３を生成する。そして、直流電圧回路２３は、生成したバイアス電圧Ｖ３をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。
【００３８】
図６は、本実施の形態に係る放電灯点灯装置１０の回路図である。
【００３９】
図６において、放電灯点灯装置１０は、時定数回路２４、定電圧ダイオードＤＺ１を備える。本実施の形態において、時定数回路２４及び定電圧ダイオードＤＺ１は、実施の形態１における直流電圧回路２３の代わりに、直流電圧回路を構成している。
【００４０】
時定数回路２４は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間（時定数）が経過した後、直流電源（具体的には、平滑回路１３）から出力される直流電圧から直流のバイアス電圧を生成して結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に印加する。このバイアス電圧は、ランプ２２に供給される。時定数回路２４は、例えば抵抗Ｒ７、コンデンサＣ６で構成される。抵抗Ｒ７は、一端がスイッチング回路１４の接続点ｘ１に接続され、他端が接続点ｘ８に接続されている。コンデンサＣ６は、一端が接続点ｘ８に接続され、他端がグランドに接続されている。接続点ｘ８には、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ６のほかに定電圧ダイオードＤＺ１のカソード端子が接続されている。定電圧ダイオードＤＺ１のアノード端子は、抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、実施の形態１と同様に、結合コンデンサＣ１とランプ２２のフィラメントｆ２との接続点ｘ４に接続されている。
【００４１】
図７は、放電灯点灯装置１０の各部の出力波形図である。
【００４２】
図７において、商用電源ＡＣが投入されると、商用電源ＡＣから交流電圧Ｖａｃが出力される。実施の形態１と同様に、交流電圧Ｖａｃは整流回路１１、昇圧回路１２、平滑回路１３を経て直流電圧（電源電圧Ｖ１）に変換され、スイッチング回路１４の接続点ｘ１にて電源電圧Ｖ１が発生する。これにより、起動抵抗Ｒ１→チョークコイルＬ１→ランプ２２のフィラメントｆ１→起動抵抗Ｒ２→ランプ２２のフィラメントｆ２→起動抵抗Ｒ３の順に起動判定電流Ｉ２が流れる。起動判定電流Ｉ２は起動判定回路２１で検出され、これが起動判定閾値を超えると、制御回路２０が起動する。制御回路２０は周波数制御回路１７を制御することにより、スイッチング回路１４にスイッチング動作を開始させる。一方、時定数回路２４には、接続点ｘ８に発生する出力電圧Ｖ４が電源電圧Ｖ１の立ち上がり電圧と比較して徐々に上昇するように時定数が設定されている。時定数回路２４の出力電圧Ｖ４が定電圧ダイオードＤＺ１のツェナー電圧を超えるまで抵抗Ｒ４側に電流は流れないため、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始しても一定の時間Ｔ１はランプ２２に直流バイアス電流Ｉ１が印加されない。そのため、ランプ２２がない場合には、起動判定回路２１に起動判定閾値を超える電流が流れず、制御回路２０や周波数制御回路１７は動作しない。したがって、ランプ２２がない状態でスイッチング動作を継続することにより放電灯点灯装置１０が故障するという懸念がなくなる。
【００４３】
なお、時定数回路２４の時定数は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点又はその時点の後に直流バイアス電流Ｉ１の印加が開始されるような時間であれば、どのような時間に設定されていてもよい。
【００４４】
本実施の形態において、放電灯点灯装置１０の直流電圧回路は、スイッチング回路１４がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間Ｔ１が経過した後、直流電源から出力される電源電圧Ｖ１（直流電圧）を定電圧ダイオードＤＺ１により一定の電圧に変換することで直流のバイアス電圧を生成する。そして、直流電圧回路は、生成したバイアス電圧をランプ２２と直列共振回路１５の結合コンデンサＣ１との接続点ｘ４に印加する。これにより、ランプ２２に直流のバイアス電圧を適切なタイミングで供給し、ランプ２２の点灯中に発生する移動縞を防止することが可能となる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 放電灯点灯装置、１１ 整流回路、１２ 昇圧回路、１３ 平滑回路、１４ スイッチング回路、１５ 直列共振回路、１６ 昇圧制御回路、１７ 周波数制御回路、１８ 調光信号、１９ 直流変換回路、２０ 制御回路、２１ 起動判定回路、２２ ランプ、２３ 直流電圧回路、２４ 時定数回路、５０ 照明器具、５１ 電源端子台、５２ ランプソケット、５３ 電力線、ＡＣ 商用電源、Ｃ１ 結合コンデンサ、Ｃ２ 始動用コンデンサ、Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、ＤＺ１ 定電圧ダイオード、ｆ１，ｆ２ フィラメント、Ｉ１ 直流バイアス電流、Ｉ２ 起動判定電流、Ｌ１ チョークコイル、Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 起動抵抗、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 抵抗、Ｖ１ 電源電圧、Ｖ２ 高周波矩形波電圧、Ｖａｃ 交流電圧、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８ 接続点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から出力される直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を放電灯に印加するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を前記放電灯に供給する直流電圧回路とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路により印加される高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成して前記放電灯に供給することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続される結合コンデンサを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路から前記高周波交流電圧を入力し、入力した高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続されるチョークコイルと結合コンデンサとを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記放電灯と前記負荷回路のチョークコイルとの接続点から前記高周波交流電圧を入力し、入力した高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間が経過した後、前記直流電源から出力される直流電圧から前記バイアス電圧を生成して前記放電灯に供給することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続される結合コンデンサを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間が経過した後、前記直流電源から出力される直流電圧を定電圧ダイオードにより一定の電圧に変換することで前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置に接続され、外部からの電力線に接続される電源端子台と、
前記放電灯点灯装置に接続され、前記放電灯が取り付けられるランプソケットとを備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
直流電源から出力される直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより高周波交流電圧に変換して当該高周波交流電圧を放電灯に印加するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点以後の所定の時点から、直流のバイアス電圧を前記放電灯に供給する直流電圧回路とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路により印加される高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成して前記放電灯に供給することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続される結合コンデンサを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路から前記高周波交流電圧を入力し、入力した高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続されるチョークコイルと結合コンデンサとを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記放電灯と前記負荷回路のチョークコイルとの接続点から前記高周波交流電圧を入力し、入力した高周波交流電圧から前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間が経過した後、前記直流電源から出力される直流電圧から前記バイアス電圧を生成して前記放電灯に供給することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
前記放電灯と直列に接続される結合コンデンサを有する負荷回路を備え、
前記直流電圧回路は、前記スイッチング回路がスイッチング動作を開始した時点から一定の時間が経過した後、前記直流電源から出力される直流電圧を定電圧ダイオードにより一定の電圧に変換することで前記バイアス電圧を生成し、生成したバイアス電圧を前記放電灯と前記負荷回路の結合コンデンサとの接続点に印加することを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置に接続され、外部からの電力線に接続される電源端子台と、
前記放電灯点灯装置に接続され、前記放電灯が取り付けられるランプソケットとを備えることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３８７１９（Ｐ２０１１−１３８７１９Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９９２１９（Ｐ２００９−２９９２１９）
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
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