放電灯点灯装置及び照明器具
【課題】放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生しない放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】放電灯点灯装置は、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１と、ＡＣ／ＤＣ変換部１により出力される直流電圧を、放電灯Ｌａへ供給される高周波電圧に変換するインバータ部２と、放電灯Ｌａの両端電圧の変動を検出する第１の検出部５と、放電灯Ｌａの直流電圧成分を検出する第２の検出部４と、インバータ部２の動作周波数を制御する第１の制御部６と、マイクロコンピュータを含み、第２の検出部４により検出された直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、第１の制御部６へリセット信号を出力する第２の制御部７と、を備える。第１の制御部６は、第１の検出部５により検出された両端電圧が所定値以上である場合、又は、第２の制御部７からのリセット信号を入力した場合には、インバータ部２の動作周波数を制限する。
【解決手段】放電灯点灯装置は、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１と、ＡＣ／ＤＣ変換部１により出力される直流電圧を、放電灯Ｌａへ供給される高周波電圧に変換するインバータ部２と、放電灯Ｌａの両端電圧の変動を検出する第１の検出部５と、放電灯Ｌａの直流電圧成分を検出する第２の検出部４と、インバータ部２の動作周波数を制御する第１の制御部６と、マイクロコンピュータを含み、第２の検出部４により検出された直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、第１の制御部６へリセット信号を出力する第２の制御部７と、を備える。第１の制御部６は、第１の検出部５により検出された両端電圧が所定値以上である場合、又は、第２の制御部７からのリセット信号を入力した場合には、インバータ部２の動作周波数を制限する。
【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それを搭載する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置の一例を図６に示す。商用交流電源ＡＣには、商用交流電圧を所定の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１が接続される。インバータ部２は、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、ＡＣ／ＤＣ変換部１の出力側に接続され、所定の直流電圧を高周波電圧に変換する。負荷部３は、インダクタ及びコンデンサ等の共振回路部品と放電灯等により構成され、インバータ部２の出力側に接続され、インバータ部２から高周波電圧が供給される。
【０００３】
第１の制御部６は、インバータ部２のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作、即ち周波数を制御する。また、回路構成によっては、アクティブフィルタ（昇圧チョッパー回路等）に代表されるＡＣ／ＤＣ変換部１のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御してもよい。更に、第１の制御部６は、２つの入力端子を有し（図示せず）、それぞれに入力される電圧がそれぞれに設定された所定値を超えると負荷部３への電力供給を低減あるいは停止させるように、インバータ部２の周波数制御を行う。第１の制御部６は、以上のような複数の機能を有するため、集積化された所謂ＨＶＩＣ（高耐圧ＩＣ）により構成され、アナログ処理を行う。
【０００４】
第１の検出部５は、放電灯のランプ電圧Ｖｌａが上昇したことを検出（以下、ＡＣ検出）し、その結果を示す検出信号としてのＶｌａ検出電圧を第１の制御部６の入力端子へ送る。また、第２の検出部４は、放電灯のランプ電圧Ｖｌａに直流電圧成分が発生したことを検出（以下、ＤＣ検出）し、その結果を示す検出信号を第１の制御部６の入力端子へ送る。
【０００５】
第２の制御部７は、照度補正用テーブルを保持し、この照度補正用テーブルを基に時間とともに周波数を変更することで照度を一定に制御する所謂初期照度補正機能を有する。また、第２の制御部７は、第１の制御部６の周波数設定を行なっており、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）によって構成され、デジタル処理を行う。
【０００６】
図６に示した放電灯点灯装置によれば、放電灯の寿命末期をはじめとする放電灯の異常状態を検出可能な放電灯点灯装置を実現できる。しかしながら、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣに、ＡＣ検出の入力端子とＤＣ検出の入力端子という複数の入力端子が必要となる。この場合、ＨＶＩＣのマスク面積が広くなってしまうだけでなく、第２の検出部４によるＤＣ検出時に放電灯に発生する正負の直流電圧を検出する構成が必要となり、部品点数が増加するため、高価となることがあった。
【０００７】
この点を解決した装置が、図７に示す従来の放電灯点灯装置である。図６と異なり、図７に示す放電灯点灯装置では、ＡＣ検出を行う第１の検出部５の検出信号と、ＤＣ検出を行う第２の検出部４の検出信号と、が第２の制御部７に入力される。また、第２の制御部７は、第２の検出部４の検出信号及び第１の検出部５の検出信号のレベルが所定値を超えると、第１の制御部６へリセット信号を出力する。このリセット信号によって、第１の制御部６の動作は停止する。
【０００８】
このような図７に示した放電灯点灯装置により、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣの入力端子は１つで済むようになるので、ＨＶＩＣのマスク面積を小さくでき、ＨＶＩＣのコストを低減することができる。また、第２の制御部７は、マイコンで構成されているので、検出信号と比較される複数の所定値を容易に設定でき、ＤＣ検出を行う第２の検出部４の構成部品が簡略化できる。また、第２の制御部７を構成するマイコンが、放電灯の異常状態の管理と第１の制御部６の周波数設定とを行うことで、放電灯の状態に応じた初期照度補正機能をＨＶＩＣに搭載する必要がなくなる。さらに、複雑な制御をマイコンプログラムのソフトで容易に行うことができる、などの多数のメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３２７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、第２の制御部７のマイコンは、定期的に動作・非動作を繰り返すクロック動作をすることが一般的であり、その周期が短くなればなるほど動作周波数が高くなって、消費電力が大きくなる。高い動作周波数であっても消費電力が小さいものも存在するが、かなりの高価となる。したがって安価なマイコンを選定する場合、動作周波数はある程度制限され、照明用で採用されるマイコンの周波数は、２５０Ｈｚ（４ｍｓ）程度となっている。
【００１１】
図８に示すように、第２の制御部７では、動作区間中に実行する処理の順序が設定されている。例えば、第２の制御部７は、動作区間の開始時に、入力される検出信号の検出電圧を所定値と比較する。そして、その所定値を超えた場合には、その動作区間の終了時にリセット信号を出力する、などと定められている。
【００１２】
ここで、放電灯が点灯中に取り外された場合の動作について、図９（ａ）〜（ｅ）に基づいて説明する。放電灯は、通常は数１０ｋＨｚの周波数で動作している。時刻ｔ１のタイミングで、放電灯が取り外される、即ち放電灯のインピーダンスが急激に大きくなると、図９（ａ）に示すように、ランプ電流Ｉｌａは、流れる経路がなくなり０となる。さらに、図９（ｂ）に示すように、ランプ電圧Ｖｌａは、負荷部３の共振回路が無負荷状態に近づくため、急激に上昇していく。
【００１３】
第１の検出部５により検出されるＶｌａ検出電圧も、ランプ電圧Ｖｌａと同様に上昇していき、時刻ｔ２のタイミングで、第２の制御部７のマイコンで設定された所定値Ｖｒｅｆを超える。
【００１４】
ところが、時刻ｔ２のタイミングでは、第２の制御部７のマイコンは、動作区間であるが検出信号の検出電圧を判定するタイミングが既に終了している。そのため、第２の制御部７のマイコンは、次周期の動作区間で、Ｖｌａ検出電圧が所定値Ｖｒｅｆよりも高くなっていると判定する。そして、その動作区間の終了時である時刻ｔ３のタイミングで、第２の制御部７が第１の制御部６に対してリセット信号を出力することで、インバータ部２の動作を停止させる。
【００１５】
つまり、放電灯が取り外されるタイミングによっては、Ｖｌａ検出電圧が所定値を超えているにも関わらず、マイコンのクロック周期の１周期（４ｍｓ）程度の時間Δｔ遅れてインバータ部２の動作を停止させることがある。そのため、インバータ部２の動作の停止までの間に、ランプ電圧Ｖｌａが高くなることで、インバータ部２のスイッチング素子に過大なストレスが生じて、故障に至ることがあった。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生しない放電灯点灯装置及び照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部により出力される直流電圧を、前記放電灯へ供給される高周波電圧に変換するインバータ部と、前記放電灯の両端電圧の変動を検出する第１の検出部と、前記放電灯の直流電圧成分を検出する第２の検出部と、前記インバータ部の動作周波数を制御する第１の制御部と、マイクロコンピュータを含み、前記第２の検出部により検出された前記直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、前記第１の制御部へリセット信号を出力する第２の制御部と、を備え、前記第１の制御部が、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧が所定値以上である場合、又は、前記第２の制御部からの前記リセット信号を入力した場合には、前記インバータ部の動作周波数を制限する。
【００１８】
また、この発明において、前記第２の制御部が、前記放電灯の始動期間において、前記リセット信号の出力を禁止する。
【００１９】
また、この発明において、外部からの調光信号の調光レベルに応じて直流信号を生成する調光信号処理部を備え、前記第２の制御部が、前記調光信号処理部からの前記直流信号に基づいて、前記放電灯の動作周波数を制御するための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、前記第１の制御部が、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する。
【００２０】
また、この発明において、前記放電灯の点灯累積時間を計時する点灯時間計時部を備え、前記第２の制御部が、前記点灯時間計時部により計時された点灯累積時間に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、前記第１の制御部が、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する。
【００２１】
また、この発明において、前記第１の制御部が、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧に対してアナログ信号処理を行う。
【００２２】
また、この発明において、前記第１の制御部が、ＨＶＩＣにて構成される。
【００２３】
また、本発明の照明器具は、上記いずれか１つの放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置を保持する器具本体と、を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の各部を詳細に示した回路図
【図３】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態におけるケースに収納された放電灯点灯装置の一例を示す図
【図５】本発明の実施形態における照明器具の一例を示す図
【図６】従来の放電灯点灯装置の１つの構成を示すブロック図
【図７】従来の放電灯点灯装置の１つの構成を示すブロック図
【図８】従来の放電灯点灯装置におけるマイコンの動作区間に実行される処理のタイミングを示す図
【図９】（ａ）〜（ｅ）従来の放電灯点灯装置の放電灯が点灯中に取り外された場合の動作を説明するためのタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す放電灯点灯装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換器１、インバータ部２、負荷部３、第１の検出部５、第２の検出部４、第１の制御部６、第２の制御部７、を備える。
【００２８】
ＡＣ／ＤＣ変換部１は、商用交流電源ＡＣの商用交流電圧を所定の直流電圧に変換する。インバータ部２は、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、ＡＣ／ＤＣ変換部１の出力側に接続され、所定の直流電圧を高周波電圧に変換する。負荷部３は、インダクタ及びコンデンサ等からなる共振回路、放電灯等により構成される。また、負荷部３は、インバータ部２の出力側に接続され、インバータ部２から高周波電圧の供給を受ける。
【００２９】
第１の制御部６は、インバータ部２のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作、即ち周波数を制御する。また、回路構成によっては、アクティブフィルタ（昇圧チョッパー回路等）に代表されるＡＣ／ＤＣ変換部１のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御してもよい。また、第１の制御部６は、第１の検出部５からのリセット信号及び第２の制御部７からのリセット信号を入力する。そして、所定条件を満たすときに、負荷部３への電力供給を制限あるいは停止させるように、インバータ部２の動作周波数の周波数制御を行う。また、第１の制御部６は、ＨＶＩＣ（高耐圧ＩＣ）を含んで構成される。また、第１の制御部６は、放電灯の両端電圧（Ｖｌａ）に対してアナログ処理を行い、Ｖｌａ検出電圧を検出信号として出力する。
【００３０】
このように、本実施形態では、第２の制御部７からのリセット信号が入力される第１の制御部６の入力端子に、第１の検出部５からのリセット信号（検出信号）を直接入力する。
【００３１】
第１の検出部５は、ＡＣ検出し、その結果を示す検出信号としてのＶｌａ検出電圧が第１の制御部６に入力される。Ｖｌａ検出電圧により、第１の検出部５は、放電灯Ｌａ（図２参照）の両端電圧の変動を検出する。また、第２の検出部４は、ＤＣ検出し、その結果を示す検出信号としての電圧が第２の制御部７の入力端子へ入力される。つまり、第１の検出部５は、放電灯Ｌａ（図２参照）の直流電圧成分の検出を行う。
【００３２】
第２の制御部７は、第２の検出部４からの検出信号を入力し、所定条件を満たすときに、リセット信号を第１の制御部６へ送る。また、第２の制御部７は、第１の制御部６の周波数設定を行うべく周波数設定信号を第１の制御部６へ通知する。また、第２の制御部７は、マイコンを含んで構成され、デジタル処理を行う。
【００３３】
図２は放電灯点灯装置１００の各部を詳細に示した回路図である。
【００３４】
インバータ部２は、例えば２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備えている。低電圧側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ２の両端には負荷部３が接続されている。負荷部３は、コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列回路で構成された共振回路と、放電灯Ｌａに並列に（すなわち放電灯Ｌａのフィラメント間に）接続されたコンデンサＣ２と、を備える。また、この直列回路は、一端がインバータ部２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に接続され、他端が放電灯Ｌａを介してグランドに接続される。
【００３５】
第１の制御部６は、ＨＶＩＣを含んでなり、ドライブ部６１、発振部６２、リセット部６３を備える。ドライブ部６１は、インバータ部２の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ駆動することによって、負荷部３から放電灯Ｌａに交流電力を供給させる。発振部６２は、負荷部３から放電灯Ｌａに出力される交流電力を制御するように、ドライブ部６１の動作周波数を制御する。リセット部６３は、第２の制御部７又は第１の検出部５から入力されるリセット信号の電圧が所定値を超えると、ドライブ部６１の動作を停止させる。リセット部６３には、第１の検出部５の出力側が接続されている。また、第１の制御部６のリセット部６３の入力端子は、１つの端子で構成される。この端子には、第１の検出部５の検出信号としてのＶｌａ検出電圧と第２の検出部４の検出信号としての出力電圧が入力される。
【００３６】
第１の検出部５では、ダイオードＤ１が、負荷部３のインダクタＬ１と放電灯Ｌａとの接続点から抵抗Ｒ１を介してグランドに対して逆方向に接続されている。また、ダイオードＤ２が、抵抗Ｒ１とダイオードＤ１の接続点から第１の制御部６に対して順方向に接続されている。ダイオードＤ２のカソードとグランドとの間には、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３の並列回路が配置されている。
【００３７】
第２の制御部７は、マイコンを含んでなり、周波数設定部７１、ＤＣ検出判定部７２を備える。周波数設定部７１は、発振部６２の周波数を決定し、その結果を周波数設定信号として第１の制御部６の発振部６２へ出力する。ＤＣ検出判定部７２は、第２の検出部４の出力電圧が所定値を超えると、リセット信号を第１の制御部６のリセット部６３に出力する。ＤＣ検出判定部７２の出力側は、第１の制御部６のリセット部６３に接続されている。
【００３８】
第２の検出部４は、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４との並列回路を備える。この並列回路は、一端が抵抗Ｒ３と放電灯Ｌａの一方のフィラメントを介して負荷部３のインダクタＬ１に接続され、他端がグランドに接続されている。また、コンデンサＣ４は、カソードがコンデンサＣ４を向いたダイオードＤ３を介して、第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２に接続されている。このダイオードＤ３とＤＣ検出判定部７２との接続点は、抵抗Ｒ５を介して制御電源Ｖｃｃに接続されている。
【００３９】
なお、制御電源Ｖｃｃの具体的な構成は問わないので、図２には詳細を示していない。また、第１の制御部６及び第２の制御部７は、いずれも制御電源Ｖｃｃとグランドに接続されている。
【００４０】
次に、本実施形態の放電灯点灯装置１００の動作について説明する。
【００４１】
第２の検出部４において、放電灯Ｌａが寿命末期でない場合、放電灯Ｌａの点灯中、負荷部３を構成する共振回路から第２の検出部４への電流（以下、流入電流という）Ｉｄｃ＋と、第２の検出部４から負荷部３を構成する共振回路への電流（以下、流出電流という）Ｉｄｃ−とは、互いに略同一となる。これにより、第２の検出部４のコンデンサＣ４の両端電圧、即ち第２の検出部４の出力電圧（検出信号の電圧）は、略一定の電圧（以下、正常電圧という）に維持される。この正常電圧は、制御電源Ｖｃｃを抵抗Ｒ５、Ｒ４で分圧した程度の電圧となる。
【００４２】
一方、放電灯Ｌａが寿命末期となると、放電灯Ｌａにおいてフィラメントに塗布されたエミッタの消費量にはフィラメント毎に差が生じることで、流入電流Ｉｄｃ＋及び流出電流Ｉｄｃ−のいずれか一方が他方よりも多くなる。つまり、このとき非対称電流が生じる。そして、第２の検出部４の出力電圧と正常電圧との間には、流入電流Ｉｄｃ＋と流出電流Ｉｄｃ−との差（非対称電流の大きさ）に応じた差が生じる。
【００４３】
例えば、流入電流Ｉｄｃ＋が流出電流Ｉｄｃ−よりも多い場合には、第２の検出部４の出力電圧は正常電圧よりも高くなり、逆に、流入電流Ｉｄｃ＋が流出電流Ｉｄｃ−よりも少ない場合には、第２の検出部４の出力電圧は正常電圧よりも低くなる。
【００４４】
第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２は、第２の検出部４の出力電圧を、正常電圧よりも高い所定の上限電圧及び正常電圧よりも低い所定の下限電圧のそれぞれと比較する。そして、第２の検出部４の出力電圧が上限電圧未満且つ下限電圧以上であれば、ＤＣ検出判定部７２は、寿命末期状態でないと判定し、リセット信号を出力しない。一方、第２の検出部４の出力電圧が上限電圧以上又は下限電圧未満であれば、ＤＣ検出判定部７２は、寿命末期状態と判定し、リセット信号を出力する。ここでは、例えば、正常電圧が２．５Ｖである場合、上限電圧を４Ｖ、下限電圧を１Ｖとする。
【００４５】
第１の制御部６のリセット部６３は、第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２からのリセット信号を入力すると、ドライブ部６１へ信号を出力してドライブ部６１を停止させる。
【００４６】
第１の検出部５は、放電灯Ｌａに発生するランプ電圧Ｖｌａを、ダイオードＤ２で正電圧として半端整流し、抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧し、コンデンサＣ３で平滑する。ここでは、コンデンサＣ３の両端電圧を検出信号の電圧（Ｖｌａ検出電圧）としている。ダイオードＤ１は、ダイオードＤ２に過大な逆電圧がかからないようにするための保護用ダイオードである。
【００４７】
放電灯Ｌａが点灯中に取り外されると、瞬時に放電灯Ｌａは消灯する。このとき、インバータ部２が停止するまでの間に高いランプ電圧Ｖｌａが発生することで、Ｖｌａ検出電圧が上昇する。そして、Ｖｌａ検出電圧が第１の制御部６のリセット部６３の保持する所定値を超えると、リセット部６３は、放電灯Ｌａが取り外されたと判断し、ドライブ部６１へ信号を出力してドライブ部６１を停止させる。
【００４８】
このように、ＤＣ検出判定部７２は、直流電圧成分を分析し、放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａに直流電圧成分が発生したことを検出する。この検出結果に基づいて、放電灯Ｌａの寿命末期状態等の異常を検出することができる。ＤＣ検出判定部７２の出力信号はリセット信号となる。
【００４９】
以上のように、ＤＣ検出については、第２の制御部７のマイコンを経由して寿命末期を判定する構成とすることで、外付け部品を大幅に削減でき、低コスト化と小型化が実現できる。さらに、ＡＣ検出については、第２の制御部７のマイコンを経由せずに、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣによって直接放電灯Ｌａの取外しを検出できるので、インバータ部２の動作停止までのタイムラグがほとんど発生しない。つまり、図９に示す時刻ｔ２のタイミングであっても、マイコンのクロック信号のタイミングに依存しないので、インバータ部２の動作を遅滞なく停止させることができる。そのため、インバータ部２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の破壊を防止することができる。このように、放電灯の寿命末期を検出して安全性を確保できるばかりでなく、簡単な構成で安価に、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生することを防止可能である。
【００５０】
なお、図２に示した第１の検出部５と第２の検出部４の回路構成では、放電灯Ｌａが点灯に至るまでの期間（以下、始動モード）においては、第１の検出部５のＶｌａ検出電圧と第２の検出部４の検出電圧は、いずれも検出を判定する所定値を超えてしまう。したがって、始動モード中には、インバータ部２が停止してしまう。
【００５１】
そこで、第２の制御部７は、放電灯Ｌａが始動モードにあるときは、ＤＣ検出判定部７２の入力電圧に関わらず、ＤＣ検出判定部７２の出力電圧を０Ｖとするマスク動作をさせてもよい。つまり、放電灯Ｌａの始動期間においては、リセット信号の出力を禁止する。これにより、始動モード中にインバータ部２が停止してしまうことを防止できる。
【００５２】
なお、放電灯Ｌａの光束は放電灯Ｌａの使用期間に伴って低下する。そこで、光束低下に対応するために以下のような構成を有してもよい。すなわち、放電灯点灯装置１００は、放電灯Ｌａの点灯累積時間を計時するタイマ（不図示）を有する。そして、第２の制御部７は、計時された点灯累積時間に応じて、インバータ部２の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を第１の制御部６へ送信する。そして、第１の制御部６は、この周波数制御信号に基づいて、インバータ部２の動作周波数を制御する。
【００５３】
このように放電灯Ｌａの点灯累積時間を考慮することで、経年変化に伴って光束が低下しても、放電灯Ｌａへの供給電力を増加させることで光出力を一定に維持することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯装置１００Ｂの構成例を示すブロック図である。第１の実施形態の放電灯点灯装置１００と異なる点は、本実施形態の放電灯点灯装置１００Ｂが、調光信号処理部８を備えていることである。
【００５５】
調光信号処理部８は、外部からの調光信号を受信して、第２の制御部７が周波数を設定するための信号処理を行う。そして、第２の制御部７は、調光信号処理部８による信号処理の結果に従って、マイコンの周波数を設定し、第１の制御部６の動作周波数を制御する。
【００５６】
例えば、調光信号処理部８は、デューティ可変の矩形波電圧よりなる調光信号を受けて、その調光レベルに応じた直流電圧を生成し、第２の制御部７に与えるという信号処理を行う。具体例を挙げると、外部からの調光信号デューティが５％のときには、調光レベルに対応する直流電圧は、最大で、５（Ｖ）×（１−０．０５）＝４．７５（Ｖ）となる。また、外部からの調光信号デューティが７５％のときには、調光レベルに対応する直流電圧は、最大で、５（Ｖ）×（１−０．７５）＝１．２５（Ｖ）となる。第２の制御部７は、このような直流電圧を調光信号処理部８から入力し、この直流電圧に応じて動作周波数を設定する。これにより、放電灯Ｌａが調光される。
【００５７】
このような構成とすることにより、第２の制御部７のマイコンで動作周波数の設定を含む調光信号処理ができるため、簡単な構成で調光用放電灯点灯装置１００Ｂが実現でき、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
第１の実施形態及び第２の実施形態の放電灯点灯装置では、例えば図４に示すように、放電灯Ｌａに接続するための出力端子コネクタＣＮとともに、回路の構成部品がプリント配線板４０に実装され、プリント配線板４０がケース４１に収納される構造としてもよい。また、ケース４１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、１灯用又は２灯用の器具本体５１に収納され保持される。これにより、プリント配線板４０、回路の構成部品、ケース４１とで、照明器具５０が構成される。照明器具５０は、放電灯の光を効率よく配光するために例えば白色とされる。
【符号の説明】
【００５９】
１００、１００Ｂ 放電灯点灯装置
１ ＡＣ／ＤＣ変換器
２ インバータ部
３ 負荷部
４ 第２の検出部
５ 第１の検出部
６ 第１の制御部
６１ ドライブ部
６２ 発振部
６３ リセット部
７ 第２の制御部
７１ 周波数設定部
７２ ＤＣ検出判定部
ＡＣ 交流電源
Ｌａ 放電灯
４０ プリント配線板
４１ ケース
５０ 照明器具
５１ 器具本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及びそれを搭載する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電灯点灯装置の一例を図６に示す。商用交流電源ＡＣには、商用交流電圧を所定の直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１が接続される。インバータ部２は、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、ＡＣ／ＤＣ変換部１の出力側に接続され、所定の直流電圧を高周波電圧に変換する。負荷部３は、インダクタ及びコンデンサ等の共振回路部品と放電灯等により構成され、インバータ部２の出力側に接続され、インバータ部２から高周波電圧が供給される。
【０００３】
第１の制御部６は、インバータ部２のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作、即ち周波数を制御する。また、回路構成によっては、アクティブフィルタ（昇圧チョッパー回路等）に代表されるＡＣ／ＤＣ変換部１のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御してもよい。更に、第１の制御部６は、２つの入力端子を有し（図示せず）、それぞれに入力される電圧がそれぞれに設定された所定値を超えると負荷部３への電力供給を低減あるいは停止させるように、インバータ部２の周波数制御を行う。第１の制御部６は、以上のような複数の機能を有するため、集積化された所謂ＨＶＩＣ（高耐圧ＩＣ）により構成され、アナログ処理を行う。
【０００４】
第１の検出部５は、放電灯のランプ電圧Ｖｌａが上昇したことを検出（以下、ＡＣ検出）し、その結果を示す検出信号としてのＶｌａ検出電圧を第１の制御部６の入力端子へ送る。また、第２の検出部４は、放電灯のランプ電圧Ｖｌａに直流電圧成分が発生したことを検出（以下、ＤＣ検出）し、その結果を示す検出信号を第１の制御部６の入力端子へ送る。
【０００５】
第２の制御部７は、照度補正用テーブルを保持し、この照度補正用テーブルを基に時間とともに周波数を変更することで照度を一定に制御する所謂初期照度補正機能を有する。また、第２の制御部７は、第１の制御部６の周波数設定を行なっており、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）によって構成され、デジタル処理を行う。
【０００６】
図６に示した放電灯点灯装置によれば、放電灯の寿命末期をはじめとする放電灯の異常状態を検出可能な放電灯点灯装置を実現できる。しかしながら、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣに、ＡＣ検出の入力端子とＤＣ検出の入力端子という複数の入力端子が必要となる。この場合、ＨＶＩＣのマスク面積が広くなってしまうだけでなく、第２の検出部４によるＤＣ検出時に放電灯に発生する正負の直流電圧を検出する構成が必要となり、部品点数が増加するため、高価となることがあった。
【０００７】
この点を解決した装置が、図７に示す従来の放電灯点灯装置である。図６と異なり、図７に示す放電灯点灯装置では、ＡＣ検出を行う第１の検出部５の検出信号と、ＤＣ検出を行う第２の検出部４の検出信号と、が第２の制御部７に入力される。また、第２の制御部７は、第２の検出部４の検出信号及び第１の検出部５の検出信号のレベルが所定値を超えると、第１の制御部６へリセット信号を出力する。このリセット信号によって、第１の制御部６の動作は停止する。
【０００８】
このような図７に示した放電灯点灯装置により、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣの入力端子は１つで済むようになるので、ＨＶＩＣのマスク面積を小さくでき、ＨＶＩＣのコストを低減することができる。また、第２の制御部７は、マイコンで構成されているので、検出信号と比較される複数の所定値を容易に設定でき、ＤＣ検出を行う第２の検出部４の構成部品が簡略化できる。また、第２の制御部７を構成するマイコンが、放電灯の異常状態の管理と第１の制御部６の周波数設定とを行うことで、放電灯の状態に応じた初期照度補正機能をＨＶＩＣに搭載する必要がなくなる。さらに、複雑な制御をマイコンプログラムのソフトで容易に行うことができる、などの多数のメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３２７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、第２の制御部７のマイコンは、定期的に動作・非動作を繰り返すクロック動作をすることが一般的であり、その周期が短くなればなるほど動作周波数が高くなって、消費電力が大きくなる。高い動作周波数であっても消費電力が小さいものも存在するが、かなりの高価となる。したがって安価なマイコンを選定する場合、動作周波数はある程度制限され、照明用で採用されるマイコンの周波数は、２５０Ｈｚ（４ｍｓ）程度となっている。
【００１１】
図８に示すように、第２の制御部７では、動作区間中に実行する処理の順序が設定されている。例えば、第２の制御部７は、動作区間の開始時に、入力される検出信号の検出電圧を所定値と比較する。そして、その所定値を超えた場合には、その動作区間の終了時にリセット信号を出力する、などと定められている。
【００１２】
ここで、放電灯が点灯中に取り外された場合の動作について、図９（ａ）〜（ｅ）に基づいて説明する。放電灯は、通常は数１０ｋＨｚの周波数で動作している。時刻ｔ１のタイミングで、放電灯が取り外される、即ち放電灯のインピーダンスが急激に大きくなると、図９（ａ）に示すように、ランプ電流Ｉｌａは、流れる経路がなくなり０となる。さらに、図９（ｂ）に示すように、ランプ電圧Ｖｌａは、負荷部３の共振回路が無負荷状態に近づくため、急激に上昇していく。
【００１３】
第１の検出部５により検出されるＶｌａ検出電圧も、ランプ電圧Ｖｌａと同様に上昇していき、時刻ｔ２のタイミングで、第２の制御部７のマイコンで設定された所定値Ｖｒｅｆを超える。
【００１４】
ところが、時刻ｔ２のタイミングでは、第２の制御部７のマイコンは、動作区間であるが検出信号の検出電圧を判定するタイミングが既に終了している。そのため、第２の制御部７のマイコンは、次周期の動作区間で、Ｖｌａ検出電圧が所定値Ｖｒｅｆよりも高くなっていると判定する。そして、その動作区間の終了時である時刻ｔ３のタイミングで、第２の制御部７が第１の制御部６に対してリセット信号を出力することで、インバータ部２の動作を停止させる。
【００１５】
つまり、放電灯が取り外されるタイミングによっては、Ｖｌａ検出電圧が所定値を超えているにも関わらず、マイコンのクロック周期の１周期（４ｍｓ）程度の時間Δｔ遅れてインバータ部２の動作を停止させることがある。そのため、インバータ部２の動作の停止までの間に、ランプ電圧Ｖｌａが高くなることで、インバータ部２のスイッチング素子に過大なストレスが生じて、故障に至ることがあった。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生しない放電灯点灯装置及び照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部により出力される直流電圧を、前記放電灯へ供給される高周波電圧に変換するインバータ部と、前記放電灯の両端電圧の変動を検出する第１の検出部と、前記放電灯の直流電圧成分を検出する第２の検出部と、前記インバータ部の動作周波数を制御する第１の制御部と、マイクロコンピュータを含み、前記第２の検出部により検出された前記直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、前記第１の制御部へリセット信号を出力する第２の制御部と、を備え、前記第１の制御部が、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧が所定値以上である場合、又は、前記第２の制御部からの前記リセット信号を入力した場合には、前記インバータ部の動作周波数を制限する。
【００１８】
また、この発明において、前記第２の制御部が、前記放電灯の始動期間において、前記リセット信号の出力を禁止する。
【００１９】
また、この発明において、外部からの調光信号の調光レベルに応じて直流信号を生成する調光信号処理部を備え、前記第２の制御部が、前記調光信号処理部からの前記直流信号に基づいて、前記放電灯の動作周波数を制御するための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、前記第１の制御部が、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する。
【００２０】
また、この発明において、前記放電灯の点灯累積時間を計時する点灯時間計時部を備え、前記第２の制御部が、前記点灯時間計時部により計時された点灯累積時間に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、前記第１の制御部が、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する。
【００２１】
また、この発明において、前記第１の制御部が、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧に対してアナログ信号処理を行う。
【００２２】
また、この発明において、前記第１の制御部が、ＨＶＩＣにて構成される。
【００２３】
また、本発明の照明器具は、上記いずれか１つの放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置を保持する器具本体と、を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の各部を詳細に示した回路図
【図３】本発明の実施形態における放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態におけるケースに収納された放電灯点灯装置の一例を示す図
【図５】本発明の実施形態における照明器具の一例を示す図
【図６】従来の放電灯点灯装置の１つの構成を示すブロック図
【図７】従来の放電灯点灯装置の１つの構成を示すブロック図
【図８】従来の放電灯点灯装置におけるマイコンの動作区間に実行される処理のタイミングを示す図
【図９】（ａ）〜（ｅ）従来の放電灯点灯装置の放電灯が点灯中に取り外された場合の動作を説明するためのタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す放電灯点灯装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換器１、インバータ部２、負荷部３、第１の検出部５、第２の検出部４、第１の制御部６、第２の制御部７、を備える。
【００２８】
ＡＣ／ＤＣ変換部１は、商用交流電源ＡＣの商用交流電圧を所定の直流電圧に変換する。インバータ部２は、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、ＡＣ／ＤＣ変換部１の出力側に接続され、所定の直流電圧を高周波電圧に変換する。負荷部３は、インダクタ及びコンデンサ等からなる共振回路、放電灯等により構成される。また、負荷部３は、インバータ部２の出力側に接続され、インバータ部２から高周波電圧の供給を受ける。
【００２９】
第１の制御部６は、インバータ部２のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作、即ち周波数を制御する。また、回路構成によっては、アクティブフィルタ（昇圧チョッパー回路等）に代表されるＡＣ／ＤＣ変換部１のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御してもよい。また、第１の制御部６は、第１の検出部５からのリセット信号及び第２の制御部７からのリセット信号を入力する。そして、所定条件を満たすときに、負荷部３への電力供給を制限あるいは停止させるように、インバータ部２の動作周波数の周波数制御を行う。また、第１の制御部６は、ＨＶＩＣ（高耐圧ＩＣ）を含んで構成される。また、第１の制御部６は、放電灯の両端電圧（Ｖｌａ）に対してアナログ処理を行い、Ｖｌａ検出電圧を検出信号として出力する。
【００３０】
このように、本実施形態では、第２の制御部７からのリセット信号が入力される第１の制御部６の入力端子に、第１の検出部５からのリセット信号（検出信号）を直接入力する。
【００３１】
第１の検出部５は、ＡＣ検出し、その結果を示す検出信号としてのＶｌａ検出電圧が第１の制御部６に入力される。Ｖｌａ検出電圧により、第１の検出部５は、放電灯Ｌａ（図２参照）の両端電圧の変動を検出する。また、第２の検出部４は、ＤＣ検出し、その結果を示す検出信号としての電圧が第２の制御部７の入力端子へ入力される。つまり、第１の検出部５は、放電灯Ｌａ（図２参照）の直流電圧成分の検出を行う。
【００３２】
第２の制御部７は、第２の検出部４からの検出信号を入力し、所定条件を満たすときに、リセット信号を第１の制御部６へ送る。また、第２の制御部７は、第１の制御部６の周波数設定を行うべく周波数設定信号を第１の制御部６へ通知する。また、第２の制御部７は、マイコンを含んで構成され、デジタル処理を行う。
【００３３】
図２は放電灯点灯装置１００の各部を詳細に示した回路図である。
【００３４】
インバータ部２は、例えば２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備えている。低電圧側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ２の両端には負荷部３が接続されている。負荷部３は、コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列回路で構成された共振回路と、放電灯Ｌａに並列に（すなわち放電灯Ｌａのフィラメント間に）接続されたコンデンサＣ２と、を備える。また、この直列回路は、一端がインバータ部２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に接続され、他端が放電灯Ｌａを介してグランドに接続される。
【００３５】
第１の制御部６は、ＨＶＩＣを含んでなり、ドライブ部６１、発振部６２、リセット部６３を備える。ドライブ部６１は、インバータ部２の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ駆動することによって、負荷部３から放電灯Ｌａに交流電力を供給させる。発振部６２は、負荷部３から放電灯Ｌａに出力される交流電力を制御するように、ドライブ部６１の動作周波数を制御する。リセット部６３は、第２の制御部７又は第１の検出部５から入力されるリセット信号の電圧が所定値を超えると、ドライブ部６１の動作を停止させる。リセット部６３には、第１の検出部５の出力側が接続されている。また、第１の制御部６のリセット部６３の入力端子は、１つの端子で構成される。この端子には、第１の検出部５の検出信号としてのＶｌａ検出電圧と第２の検出部４の検出信号としての出力電圧が入力される。
【００３６】
第１の検出部５では、ダイオードＤ１が、負荷部３のインダクタＬ１と放電灯Ｌａとの接続点から抵抗Ｒ１を介してグランドに対して逆方向に接続されている。また、ダイオードＤ２が、抵抗Ｒ１とダイオードＤ１の接続点から第１の制御部６に対して順方向に接続されている。ダイオードＤ２のカソードとグランドとの間には、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３の並列回路が配置されている。
【００３７】
第２の制御部７は、マイコンを含んでなり、周波数設定部７１、ＤＣ検出判定部７２を備える。周波数設定部７１は、発振部６２の周波数を決定し、その結果を周波数設定信号として第１の制御部６の発振部６２へ出力する。ＤＣ検出判定部７２は、第２の検出部４の出力電圧が所定値を超えると、リセット信号を第１の制御部６のリセット部６３に出力する。ＤＣ検出判定部７２の出力側は、第１の制御部６のリセット部６３に接続されている。
【００３８】
第２の検出部４は、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４との並列回路を備える。この並列回路は、一端が抵抗Ｒ３と放電灯Ｌａの一方のフィラメントを介して負荷部３のインダクタＬ１に接続され、他端がグランドに接続されている。また、コンデンサＣ４は、カソードがコンデンサＣ４を向いたダイオードＤ３を介して、第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２に接続されている。このダイオードＤ３とＤＣ検出判定部７２との接続点は、抵抗Ｒ５を介して制御電源Ｖｃｃに接続されている。
【００３９】
なお、制御電源Ｖｃｃの具体的な構成は問わないので、図２には詳細を示していない。また、第１の制御部６及び第２の制御部７は、いずれも制御電源Ｖｃｃとグランドに接続されている。
【００４０】
次に、本実施形態の放電灯点灯装置１００の動作について説明する。
【００４１】
第２の検出部４において、放電灯Ｌａが寿命末期でない場合、放電灯Ｌａの点灯中、負荷部３を構成する共振回路から第２の検出部４への電流（以下、流入電流という）Ｉｄｃ＋と、第２の検出部４から負荷部３を構成する共振回路への電流（以下、流出電流という）Ｉｄｃ−とは、互いに略同一となる。これにより、第２の検出部４のコンデンサＣ４の両端電圧、即ち第２の検出部４の出力電圧（検出信号の電圧）は、略一定の電圧（以下、正常電圧という）に維持される。この正常電圧は、制御電源Ｖｃｃを抵抗Ｒ５、Ｒ４で分圧した程度の電圧となる。
【００４２】
一方、放電灯Ｌａが寿命末期となると、放電灯Ｌａにおいてフィラメントに塗布されたエミッタの消費量にはフィラメント毎に差が生じることで、流入電流Ｉｄｃ＋及び流出電流Ｉｄｃ−のいずれか一方が他方よりも多くなる。つまり、このとき非対称電流が生じる。そして、第２の検出部４の出力電圧と正常電圧との間には、流入電流Ｉｄｃ＋と流出電流Ｉｄｃ−との差（非対称電流の大きさ）に応じた差が生じる。
【００４３】
例えば、流入電流Ｉｄｃ＋が流出電流Ｉｄｃ−よりも多い場合には、第２の検出部４の出力電圧は正常電圧よりも高くなり、逆に、流入電流Ｉｄｃ＋が流出電流Ｉｄｃ−よりも少ない場合には、第２の検出部４の出力電圧は正常電圧よりも低くなる。
【００４４】
第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２は、第２の検出部４の出力電圧を、正常電圧よりも高い所定の上限電圧及び正常電圧よりも低い所定の下限電圧のそれぞれと比較する。そして、第２の検出部４の出力電圧が上限電圧未満且つ下限電圧以上であれば、ＤＣ検出判定部７２は、寿命末期状態でないと判定し、リセット信号を出力しない。一方、第２の検出部４の出力電圧が上限電圧以上又は下限電圧未満であれば、ＤＣ検出判定部７２は、寿命末期状態と判定し、リセット信号を出力する。ここでは、例えば、正常電圧が２．５Ｖである場合、上限電圧を４Ｖ、下限電圧を１Ｖとする。
【００４５】
第１の制御部６のリセット部６３は、第２の制御部７のＤＣ検出判定部７２からのリセット信号を入力すると、ドライブ部６１へ信号を出力してドライブ部６１を停止させる。
【００４６】
第１の検出部５は、放電灯Ｌａに発生するランプ電圧Ｖｌａを、ダイオードＤ２で正電圧として半端整流し、抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧し、コンデンサＣ３で平滑する。ここでは、コンデンサＣ３の両端電圧を検出信号の電圧（Ｖｌａ検出電圧）としている。ダイオードＤ１は、ダイオードＤ２に過大な逆電圧がかからないようにするための保護用ダイオードである。
【００４７】
放電灯Ｌａが点灯中に取り外されると、瞬時に放電灯Ｌａは消灯する。このとき、インバータ部２が停止するまでの間に高いランプ電圧Ｖｌａが発生することで、Ｖｌａ検出電圧が上昇する。そして、Ｖｌａ検出電圧が第１の制御部６のリセット部６３の保持する所定値を超えると、リセット部６３は、放電灯Ｌａが取り外されたと判断し、ドライブ部６１へ信号を出力してドライブ部６１を停止させる。
【００４８】
このように、ＤＣ検出判定部７２は、直流電圧成分を分析し、放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａに直流電圧成分が発生したことを検出する。この検出結果に基づいて、放電灯Ｌａの寿命末期状態等の異常を検出することができる。ＤＣ検出判定部７２の出力信号はリセット信号となる。
【００４９】
以上のように、ＤＣ検出については、第２の制御部７のマイコンを経由して寿命末期を判定する構成とすることで、外付け部品を大幅に削減でき、低コスト化と小型化が実現できる。さらに、ＡＣ検出については、第２の制御部７のマイコンを経由せずに、第１の制御部６を構成するＨＶＩＣによって直接放電灯Ｌａの取外しを検出できるので、インバータ部２の動作停止までのタイムラグがほとんど発生しない。つまり、図９に示す時刻ｔ２のタイミングであっても、マイコンのクロック信号のタイミングに依存しないので、インバータ部２の動作を遅滞なく停止させることができる。そのため、インバータ部２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の破壊を防止することができる。このように、放電灯の寿命末期を検出して安全性を確保できるばかりでなく、簡単な構成で安価に、放電灯取外し時に搭載部品に故障が発生することを防止可能である。
【００５０】
なお、図２に示した第１の検出部５と第２の検出部４の回路構成では、放電灯Ｌａが点灯に至るまでの期間（以下、始動モード）においては、第１の検出部５のＶｌａ検出電圧と第２の検出部４の検出電圧は、いずれも検出を判定する所定値を超えてしまう。したがって、始動モード中には、インバータ部２が停止してしまう。
【００５１】
そこで、第２の制御部７は、放電灯Ｌａが始動モードにあるときは、ＤＣ検出判定部７２の入力電圧に関わらず、ＤＣ検出判定部７２の出力電圧を０Ｖとするマスク動作をさせてもよい。つまり、放電灯Ｌａの始動期間においては、リセット信号の出力を禁止する。これにより、始動モード中にインバータ部２が停止してしまうことを防止できる。
【００５２】
なお、放電灯Ｌａの光束は放電灯Ｌａの使用期間に伴って低下する。そこで、光束低下に対応するために以下のような構成を有してもよい。すなわち、放電灯点灯装置１００は、放電灯Ｌａの点灯累積時間を計時するタイマ（不図示）を有する。そして、第２の制御部７は、計時された点灯累積時間に応じて、インバータ部２の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を第１の制御部６へ送信する。そして、第１の制御部６は、この周波数制御信号に基づいて、インバータ部２の動作周波数を制御する。
【００５３】
このように放電灯Ｌａの点灯累積時間を考慮することで、経年変化に伴って光束が低下しても、放電灯Ｌａへの供給電力を増加させることで光出力を一定に維持することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯装置１００Ｂの構成例を示すブロック図である。第１の実施形態の放電灯点灯装置１００と異なる点は、本実施形態の放電灯点灯装置１００Ｂが、調光信号処理部８を備えていることである。
【００５５】
調光信号処理部８は、外部からの調光信号を受信して、第２の制御部７が周波数を設定するための信号処理を行う。そして、第２の制御部７は、調光信号処理部８による信号処理の結果に従って、マイコンの周波数を設定し、第１の制御部６の動作周波数を制御する。
【００５６】
例えば、調光信号処理部８は、デューティ可変の矩形波電圧よりなる調光信号を受けて、その調光レベルに応じた直流電圧を生成し、第２の制御部７に与えるという信号処理を行う。具体例を挙げると、外部からの調光信号デューティが５％のときには、調光レベルに対応する直流電圧は、最大で、５（Ｖ）×（１−０．０５）＝４．７５（Ｖ）となる。また、外部からの調光信号デューティが７５％のときには、調光レベルに対応する直流電圧は、最大で、５（Ｖ）×（１−０．７５）＝１．２５（Ｖ）となる。第２の制御部７は、このような直流電圧を調光信号処理部８から入力し、この直流電圧に応じて動作周波数を設定する。これにより、放電灯Ｌａが調光される。
【００５７】
このような構成とすることにより、第２の制御部７のマイコンで動作周波数の設定を含む調光信号処理ができるため、簡単な構成で調光用放電灯点灯装置１００Ｂが実現でき、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
第１の実施形態及び第２の実施形態の放電灯点灯装置では、例えば図４に示すように、放電灯Ｌａに接続するための出力端子コネクタＣＮとともに、回路の構成部品がプリント配線板４０に実装され、プリント配線板４０がケース４１に収納される構造としてもよい。また、ケース４１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、１灯用又は２灯用の器具本体５１に収納され保持される。これにより、プリント配線板４０、回路の構成部品、ケース４１とで、照明器具５０が構成される。照明器具５０は、放電灯の光を効率よく配光するために例えば白色とされる。
【符号の説明】
【００５９】
１００、１００Ｂ 放電灯点灯装置
１ ＡＣ／ＤＣ変換器
２ インバータ部
３ 負荷部
４ 第２の検出部
５ 第１の検出部
６ 第１の制御部
６１ ドライブ部
６２ 発振部
６３ リセット部
７ 第２の制御部
７１ 周波数設定部
７２ ＤＣ検出判定部
ＡＣ 交流電源
Ｌａ 放電灯
４０ プリント配線板
４１ ケース
５０ 照明器具
５１ 器具本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換部により出力される直流電圧を、前記放電灯へ供給される高周波電圧に変換するインバータ部と、
前記放電灯の両端電圧の変動を検出する第１の検出部と、
前記放電灯の直流電圧成分を検出する第２の検出部と、
前記インバータ部の動作周波数を制御する第１の制御部と、
マイクロコンピュータを含み、前記第２の検出部により検出された前記直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、前記第１の制御部へリセット信号を出力する第２の制御部と、
を備え、
前記第１の制御部は、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧が所定値以上である場合、又は、前記第２の制御部からの前記リセット信号を入力した場合には、前記インバータ部の動作周波数を制限する放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第２の制御部は、前記放電灯の始動期間において、前記リセット信号の出力を禁止する放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電灯点灯装置であって、更に、
外部からの調光信号の調光レベルに応じて直流信号を生成する調光信号処理部を備え、
前記第２の制御部は、前記調光信号処理部からの前記直流信号に基づいて、前記放電灯の動作周波数を制御するための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、
前記第１の制御部は、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、更に、
前記放電灯の点灯累積時間を計時する点灯時間計時部を備え、
前記第２の制御部は、前記点灯時間計時部により計時された点灯累積時間に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、
前記第１の制御部は、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第１の制御部は、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧に対してアナログ信号処理を行う放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第１の制御部は、ＨＶＩＣにて構成される放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置を保持する器具本体と、
を備える照明器具。
【請求項１】
放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
前記ＡＣ／ＤＣ変換部により出力される直流電圧を、前記放電灯へ供給される高周波電圧に変換するインバータ部と、
前記放電灯の両端電圧の変動を検出する第１の検出部と、
前記放電灯の直流電圧成分を検出する第２の検出部と、
前記インバータ部の動作周波数を制御する第１の制御部と、
マイクロコンピュータを含み、前記第２の検出部により検出された前記直流電圧成分が所定電圧範囲外である場合には、前記第１の制御部へリセット信号を出力する第２の制御部と、
を備え、
前記第１の制御部は、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧が所定値以上である場合、又は、前記第２の制御部からの前記リセット信号を入力した場合には、前記インバータ部の動作周波数を制限する放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第２の制御部は、前記放電灯の始動期間において、前記リセット信号の出力を禁止する放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電灯点灯装置であって、更に、
外部からの調光信号の調光レベルに応じて直流信号を生成する調光信号処理部を備え、
前記第２の制御部は、前記調光信号処理部からの前記直流信号に基づいて、前記放電灯の動作周波数を制御するための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、
前記第１の制御部は、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、更に、
前記放電灯の点灯累積時間を計時する点灯時間計時部を備え、
前記第２の制御部は、前記点灯時間計時部により計時された点灯累積時間に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を増大させるための周波数制御信号を前記第１の制御部へ送信し、
前記第１の制御部は、前記第２の制御部からの前記周波数制御信号に基づいて、前記インバータ部の動作周波数を制御する放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第１の制御部は、前記第１の検出部により検出された前記両端電圧に対してアナログ信号処理を行う放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置であって、
前記第１の制御部は、ＨＶＩＣにて構成される放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置を保持する器具本体と、
を備える照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３３９２２（Ｐ２０１２−１３３９２２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３１４６（Ｐ２０１０−２８３１４６）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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