照明器具
【課題】低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れ、しかもデザイン面での制約を少なくすることができる照明器具を提供することにある。
【解決手段】照明器具１は、放電灯Ｌを保持するランプ保持部１０と、放電灯点灯装置２が収納される本体部１１と、ランプ保持部１０と本体部１１とを機械的に連結するとともに放電灯点灯装置２と放電灯Ｌとの接続線が収納される連結アーム部１２とを備え、放電灯点灯装置２は、放電灯Ｌに高周波電力を供給する電力変換部３と、インダクタＬｓおよび予熱コンデンサＣｓよりなる共振回路部と、上記高周波電力の周波数を調整する制御回路部４とを備え、放電灯Ｌの予熱電流値とランプ電流値との合計値が上記高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサＣｓの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサＣｓはランプ保持部１０に設けられる。
【解決手段】照明器具１は、放電灯Ｌを保持するランプ保持部１０と、放電灯点灯装置２が収納される本体部１１と、ランプ保持部１０と本体部１１とを機械的に連結するとともに放電灯点灯装置２と放電灯Ｌとの接続線が収納される連結アーム部１２とを備え、放電灯点灯装置２は、放電灯Ｌに高周波電力を供給する電力変換部３と、インダクタＬｓおよび予熱コンデンサＣｓよりなる共振回路部と、上記高周波電力の周波数を調整する制御回路部４とを備え、放電灯Ｌの予熱電流値とランプ電流値との合計値が上記高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサＣｓの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサＣｓはランプ保持部１０に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、特に光源として放電灯が採用される照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図７（ａ），（ｂ）に示すように、調光機能を有する照明器具１００が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
照明器具１００は、いわゆる電気スタンドであって、放電灯Ｌが取り付けられるシェードよりなるランプ保持部１１０と、ランプ保持部１１０に取り付けられた放電灯Ｌを点灯させる放電灯点灯装置２００が収納されるベースよりなる本体部１２０と、ランプ保持部１１０と本体部１２０とを機械的に連結する連結アーム部１３０とを備える。
【０００４】
ここで、放電灯Ｌは、放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質（エミッタともいう）を保持した一対のフィラメントが配置された蛍光ランプである。
【０００５】
放電灯点灯装置２００は、例えば、交流電源ＡＣより供給される電力を元に直流電圧を生成する直流電源（図示せず）と、直流電圧を高周波電圧に変換し照明負荷である放電灯Ｌに印加する（放電灯Ｌに高周波電力を供給する）高周波変換回路（図示せず）と、本体部１２０に設けられた調光操作部１２１に対する操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗ＶＲを含み、その抵抗値に基づいて調光信号を生成する調光回路（図示せず）と、放電灯Ｌの光出力が調光操作部１２１の操作量に対して略比例的に変化するように高周波変換回路を制御する制御回路（図示せず）とを備える。また、放電灯点灯装置２００には、限流および共振用のインダクタ、共振用のコンデンサ、共振および予熱電流通電用のコンデンサ（予熱コンデンサ）を含む共振回路（ＬＣ共振回路）が備えられる。
【０００６】
上述した放電灯点灯装置２００は、本体部１２０に収納されており、電源端子ＣＯＮ１を通じて交流電源ＡＣに接続される。ここで、交流電源ＡＣと放電灯点灯装置２００との間の給電路には、当該給電路を開閉する電源スイッチ１２２が設けられ、当該電源スイッチ１２２により照明器具１００の電源の入／切を行える。また、放電灯点灯装置２００は、負荷端子ＣＯＮ２を通じて放電灯Ｌに接続される。ここで、放電灯Ｌは一対のフィラメントを備えるため、放電灯点灯装置２００と放電灯Ｌとは４本の負荷線（接続線）Ｌｆにより接続されている。このような負荷線Ｌｆは、照明器具１００の外観上見えないように、連結アーム部１３０に収納されている。
【特許文献１】特開２００５−２１６５５３号公報（特に図１，５，９，１０参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようなフィラメントを有する放電灯Ｌでは、フィラメントの温度が一定温度以下になると、フィラメントより熱電子が放出され難くなる。そのため、電子放出物質から飛散される電子の量が多くなって、結果として、電子放出物質の寿命が短くなってしまう。このように電子放出物質の寿命が短くなることは、放電灯Ｌの寿命が短くなることを意味する。したがって、放電灯Ｌの長寿命化を図るためには、放電灯Ｌの点灯中においてはフィラメントの温度が一定温度を越えるようにフィラメントに所定値以上の適切な電流を流すことが必要になる。
【０００８】
ここで、放電灯Ｌの点灯中にフィラメントに流れる電流の大きさは、放電灯Ｌのランプ電流値ＩＬと予熱電流値ＩＦとの合計値で決まる。
【０００９】
ランプ電流値ＩＬは、一般に、放電灯Ｌの調光レベルが低い（放電灯Ｌの明るさが暗い）ほど小さくなる。一方、予熱電流値ＩＦは、放電灯Ｌに供給される高周波電力の角周波数と、予熱コンデンサの静電容量と、そのときの放電灯Ｌのランプ電圧との積で与えられる。すなわち、放電灯Ｌに供給される高周波電力の周波数をｆ、予熱コンデンサの静電容量をＣ、放電灯Ｌのランプ電圧をＶＬとすれば、ＩＦ＝２π×ｆ×Ｃ×ＶＬである。
【００１０】
したがって、予熱コンデンサの静電容量Ｃを大きくすれば、予熱電流値ＩＦを大きくすることができるため、ランプ電流値ＩＬが小さくさなった場合でも、フィラメントに所定値以上の電流を流すことが可能になる。しかしながら、静電容量Ｃが大きい予熱コンデンサを使用することは、予熱コンデンサの高コスト化および大型化、ひいては、照明器具の高コスト化および大型化を招くことになる。
【００１１】
これに加えて、放電灯点灯装置２００と放電灯Ｌとは４本の接続線Ｌｆにより接続されているので、連結アーム部１３０をある程度太くする必要が生じ、このとこによって、照明器具がデザイン面で制約されてしまう。
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れ、しかもデザイン面での制約を少なくすることができる照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質を保持した一対のフィラメントが配置された放電灯が取り付けられるランプ保持部と、ランプ保持部に取り付けられた放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が収納される本体部と、ランプ保持部と本体部とを機械的に連結するとともに放電灯と放電灯点灯装置とを接続する接続線が収納される連結アーム部とを備え、放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントそれぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換部と、一方のフィラメントの電源側端子と電力変換部との間に挿入されたインダクタおよび一対のフィラメントそれぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサよりなる共振回路部と、電力変換部より放電灯に供給される高周波電力の周波数を調整する制御回路部とを備え、高周波電力の角周波数と予熱コンデンサの静電容量と放電灯のランプ電圧との積で与えられる放電灯の予熱電流値とランプ電流値との合計値が高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサはランプ保持部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明によれば、高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントが所定温度以上になるように予熱コンデンサの静電容量を小さくしている。そのため、調光下限時に放電灯の電子放出物質から飛散される電子（熱電子）の量が多くなってしまうことを防止することができ、よって、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れる。また、予熱コンデンサを本体部ではなくランプ保持部に設けているので、予熱コンデンサと放電灯とを接続するための接続線を連結アーム部に収納しなくて済む。そのため、連結アーム部を細くすることができ、よって、低コスト化を図ることができ、特にデザイン面での制約を少なくすることができる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記制御回路部は、使用者による上記放電灯の光出力の設定に用いられる調光用の可変抵抗部、調光用の可変抵抗部と基準電源との間に挿入される電源側抵抗部、および調光用の可変抵抗部に並列接続される調光上限設定用の感温抵抗部を少なくとも有する分圧回路よりなり、調光用の可変抵抗部と電源側抵抗部との間の接続点の電圧を設定電圧として出力する調光設定部と、調光設定部より出力された設定電圧に応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する出力制御部とを備え、調光上限設定用の感温抵抗部は、負特性サーミスタよりなることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明によれば、調光上限時に周囲温度が高くなると調光上限設定用の感温抵抗部の抵抗値が小さくなり、設定電圧が低下し、高周波電力が小さくなる。そのため、放電灯点灯装置を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記調光用の可変抵抗部には、上記放電灯の光出力の調整に使用される光出力調整用の可変抵抗部が並列接続されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明によれば、光出力調整用の可変抵抗部の抵抗値を調整することで、調光用の可変抵抗部の抵抗値のばらつきに起因する高周波電力のばらつきを修正することができる。よって、照明器具毎（製品毎）に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができる。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項２または３の発明において、上記調光用の可変抵抗部における電源側抵抗部側とは反対側には、負特性サーミスタよりなる調光下限設定用の感温抵抗部が直列接続されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明によれば、調光下限時に周囲温度が低くなると調光下限設定用の感温抵抗部の抵抗値が大きくなり、設定電圧が上昇し、高周波電力が大きくなる。そのため、放電灯の立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。
【００２１】
請求項５の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、上記電源は交流電源であって、上記電力変換部は、上記電源より得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部とを有し、直流電源部は、上記電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明によれば、電源として交流電源を使用することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れ、しかもデザイン面での制約を少なくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
本実施形態の照明器具１は、光源として、蛍光ランプ（蛍光灯）などの放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質（エミッタ）を保持した一対のフィラメントＦ（以下、必要に応じてＦ１，Ｆ２で区別する）が配置された放電灯Ｌを用いる。なお、以下の説明では、説明の簡略化のためにフィラメントＦの一方の端子を電源側端子と称し、他方の端子を非電源側端子と称する。
【００２５】
また、本実施形態の照明器具１では、図１（ａ）に示すように、電力変換部３と、制御回路部４とを備える放電灯点灯装置２を採用している。
【００２６】
電力変換部３は、放電灯Ｌの一対のフィラメントＦ１，Ｆ２それぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する。本実施形態では、放電灯点灯装置２は、電源として交流電源（例えば周波数が５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ、電圧が１００〜１２０Ｖの商用交流電源）ＡＣを用いているため、電力変換部３は、交流電源ＡＣより得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部３０を有する。また、電力変換部３は、直流電源部３０より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部３１を有する。
【００２７】
直流電源部３０は、一対のダイオードＤ１，Ｄ２よりなり電源（交流電源ＡＣ）より得た電力を整流する整流回路と、一対のコンデンサＣ１，Ｃ２よりなり整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されている。この直流電源部３０において、ダイオードＤ１のアノードは交流電源ＡＣの一端に接続され、カソードはコンデンサＣ１を介して交流電源ＡＣの他端に接続されている。また、ダイオードＤ２のカソードは交流電源ＡＣの一端に接続され、アノードはコンデンサＣ２を介して交流電源ＡＣの他端に接続されている。この直流電源部３０では、ダイオードＤ１のカソードとコンデンサＣ１との接続点が高電位側の出力端となり、ダイオードＤ２のアノードとコンデンサＣ２との接続点が低電位側の出力端となる。
【００２８】
高周波電源部３１は、直流電源部３０の出力端間に挿入される一対のスイッチング素子ＱＨ，ＱＬの直列回路により構成された、いわゆるハーフブリッジ型のインバータ回路である。スイッチング素子ＱＨ，ＱＬは例えばＦＥＴなどの半導体スイッチング素子である。
【００２９】
スイッチング素子ＱＨとスイッチング素子ＱＬとの接続点には直流カット用のコンデンサＣ３を介して共振チョークコイルよりなるインダクタＬｓの一端が接続され、インダクタＬｓの他端は放電灯ＬのフィラメントＦ１を介して予熱コンデンサＣｓの一端に接続される。この予熱コンデンサＣｓの他端は放電灯ＬのフィラメントＦ２を介して直流電源部３０の低電位側の出力端に接続される。予熱コンデンサＣｓは、インダクタＬｓとともに共振回路部を構成する共振用のコンデンサとしての役割を果たす。すなわち、放電灯点灯装置２は、放電灯Ｌの一方のフィラメントＦ１の電源側端子と電力変換部３との間に挿入されたインダクタＬｓおよび一対のフィラメントＦ１，Ｆ２それぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサＣｓよりなる共振回路部を有する。
【００３０】
制御回路部４は、調光設定部４０と、比較回路部４１と、出力制御部４２とを有する。
【００３１】
出力制御部４２は、例えばマイコンを主構成要素とする。出力制御部４２は、各スイッチング素子ＱＨ、ＱＬに対して略１８０°の位相差がある駆動信号をそれぞれ出力することによってスイッチング素子ＱＨ、ＱＬを高周波で交互にオン・オフ制御し、放電灯ＬのフィラメントＦ１，Ｆ２間に高周波電圧を印加する。電力変換部３より放電灯Ｌに供給される高周波電力の大きさは、直流電源部３０の出力電圧およびスイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数（高周波電圧の周波数）によって決定され、共振回路部を構成するインダクタＬｓおよび予熱コンデンサＣｓと放電灯Ｌとによって構成されるＬＣＲ共振カーブにしたがって変化する。本実施形態では、スイッチング周波数を変化させることで、高周波電力の大きさを調整する。なお、スイッチング周波数が低いほど高周波電力は大きくなり、スイッチング周波数が高いほど周波数は小さくなる。
【００３２】
出力制御部４２は、比較回路部４１の出力電圧（後述する設定電圧Ｖａと抵抗Ｒ４の両端間の電圧との差）が０になるように、駆動信号を出力する。すなわち、出力制御部４２は、比較回路部４１の出力電圧が負であれば、スイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数を低下させて放電灯Ｌに供給する高周波電力を大きくし、比較回路部４１の出力電圧が正であれば、スイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数を高くして放電灯Ｌに供給する高周波電力を小さくする。なお、出力制御部４２では、スイッチング周波数に上限値と下限値（すなわち高周波電力に最大値と最低値）が設定されている。例えば、本実施形態では、スイッチング周波数の上限値を１１０ｋＨｚ、下限値を４７ｋＨｚとしてあり、設定電圧Ｖａが所定値Ｖ２（図３（ｂ）参照）を越えた場合には、高周波電力が一定値Ｐ１（図３（ｃ）参照）になるようにしている。したがって、出力制御部４２は、調光設定部４０より出力された設定電圧Ｖａに応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する。
【００３３】
比較回路部４１は、オペアンプＯＰと、抵抗Ｒ４〜Ｒ６と、コンデンサＣ４とで構成される。抵抗Ｒ４は、電力変換部３より出力される高周波電流（共振電流）の大きさを検出するためのものである。抵抗Ｒ４は、スイッチング素子ＱＬと直流電源部３０の低電位側の出力端との間に挿入され、その両端間には高周波電流に応じた電圧が生じる。一方、オペアンプＯＰの反転入力端子は、抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子ＱＬと抵抗Ｒ４との接続点に接続され、また出力端子に抵抗Ｒ６を介して接続される。さらに、オペアンプＯＰの出力端子は出力制御部４２に接続されており、オペアンプＯＰの非反転入力端子には調光設定部４０で設定された設定電圧Ｖａが入力される。そのため、オペアンプＯＰは、調光設定部４０の設定電圧Ｖａと、抵抗Ｒ４の両端間の電圧との差に応じた出力電圧を出力制御部４２に出力する。また抵抗Ｒ６にはコンデンサＣ４が並列接続されており、これによって比較回路部４１にローパスフィルタとしての機能も持たせている。
【００３４】
調光設定部４０は、放電灯Ｌの調光（光出力の設定）に使用される。本実施形態における調光設定部４０は、調光用の可変抵抗部ＶＲｍと、光出力調整用の可変抵抗部ＶＲｓと、調光上限設定用の感温抵抗部ＴＨと、抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有する分圧回路よりなる。可変抵抗部ＶＲｍは、使用者による放電灯Ｌの光出力の設定に用いられる。抵抗Ｒ１は、交流電源ＡＣの電力を元に直流電圧を出力する基準電源Ｖｒｅｆと可変抵抗部ＶＲｍとの間に挿入される電源側抵抗部となる。また、抵抗Ｒ３は、グラウンドと可変抵抗部ＶＲｍとの間に挿入される接地側抵抗部となる。そして、可変抵抗部ＶＲｍには、調整用可変抵抗部ＶＲｓと、感温抵抗部ＴＨと、抵抗Ｒ２とからなる直列回路が並列接続されている。
【００３５】
調光設定部４０は、可変抵抗部ＶＲｍと抵抗Ｒ１との間の接続点の電圧を設定電圧Ｖａとして比較回路部４１に出力する。なお、可変抵抗部ＶＲｍの最小値は、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて十分に小さく（例えば略０に）なるように設定し、これによって、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最小値に設定した場合には、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍに流れるようにしている。
【００３６】
調光設定部４０では、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を小さくすれば設定電圧Ｖａが低くなり、抵抗値を大きくすれば設定電圧Ｖａが高くなる。また、可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を小さくすれば設定電圧Ｖａが低くなり、抵抗値を大きくすれば設定電圧Ｖａが高くなる。
【００３７】
出力制御部５０は、調光設定部４０より出力された設定電圧Ｖａに応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する。そのため、可変抵抗部ＶＲｍを操作して、設定電圧Ｖａを低くすれば、放電灯Ｌに供給される高周波電力が小さくなり、放電灯Ｌは暗くなる。逆に、可変抵抗部ＶＲｍを操作して、設定電圧Ｖａを高くすれば、放電灯Ｌに供給される高周波電力が大きくなり、放電灯Ｌは明るくなる。以下、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最大にしたときを、調光上限時（全光時）と称し、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最小にしたときを、調光下限時と称する。
【００３８】
放電灯点灯装置２では、可変抵抗部ＶＲｍを操作することで放電灯Ｌの調光を行うことができる。ところで、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値にはばらつきがある（一般的には±２０〜２５％のばらつきがある）。そのため、照明器具１毎（製品毎）に高周波電力（特に調光上限時の高周波電力）がばらつく、つまり放電灯Ｌの光出力がばらつくおそれがある。
【００３９】
可変抵抗部ＶＲｓは、このような放電灯Ｌの光出力のばらつきを調整するために使用される。例えば、可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を、調光上限時の高周波電力が所定値となるように設定することによって、照明器具１毎に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができ、安定した性能が得られる。なお、調光下限時では、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値は、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて非常に小さくなるから、高周波電力への影響はほとんどない。
【００４０】
ところで、感温抵抗部ＴＨには、例えば、負の温度係数（温度が高くなるほど抵抗が小さくなる）を有する、いわゆるＮＴＣ(negative temperature coefficient)サーミスタ（負特性サーミスタ）を用いている。そのため、図３（ａ）に示すように、周囲温度がＴ１であるとき、感温抵抗部ＴＨの抵抗値はＴＨ１になるが、周囲温度がＴ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、感温抵抗部ＴＨの抵抗値は、ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４と小さくなる。
【００４１】
ここで、調光上限時においては、図３（ｂ）にＡで示すように、感温抵抗部ＴＨの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに反映される。そのため、周囲温度がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、設定電圧Ｖａは、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ３と低くなる。したがって、調光上限時においては、図３（ｃ）にＡで示すように、周囲温度がＴ１〜Ｔ２の間は、設定電圧ＶａがＶ２以上になるために高周波電力はＰ１になるが、周囲温度がＴ３，Ｔ４と高くなれば、設定電圧Ｖａが低下するため、高周波電力はＰ３，Ｐ４と小さくなる。このように調光上限時に周囲温度が高くなると高周波電力が制限されるため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００４２】
一方、調光下限時においては、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値が、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて非常に小さくなるから、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍを通過する。そのため、感温抵抗部ＴＨの抵抗値によらず、設定電位Ｖａは一定値Ｖｍｉｎをとる。よって、調光下限時においては、図３（ｃ）にＢで示すように、周囲温度によらずに高周波電力は一定値Ｐｍｉｎになる。このように調光下限時では、調光上限時とは異なり、周囲温度が高くなっても高周波電力が小さくならないから、放電灯Ｌの立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。
【００４３】
ところで、放電灯Ｌの点灯中にフィラメントＦに流れる電流の大きさは、放電灯Ｌのランプ電流値ＩＬと予熱電流値ＩＦとの合計値ＩＴで決まる。また、予熱電流値ＩＦは、放電灯Ｌに供給される高周波電力の周波数をｆ、予熱コンデンサＣｓの静電容量をＣ、放電灯Ｌのランプ電圧をＶＬとすれば、ＩＦ＝２π×ｆ×Ｃ×ＶＬである。
【００４４】
本実施形態の照明器具１では、放電灯Ｌとして、例えば、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２２．５Ｗ、ランプ電流が０．３Ａ、ランプ電圧が７５ＶであるようなＦＨＦ形の直管蛍光ランプ（以下、ランプＡと称する）を用いる。
【００４５】
この場合、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃは下記の条件に基づき、５．６ｎＦとした。すなわち、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃは、予熱電流値ＩＦとランプ電流値ＩＬとの合計値ＩＴが高周波電力の周波数ｆに関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で小さく設定して、５．６ｎＦとした。ここで、上記加熱電流値は、調光上限時の合計値ＩＴとしている。すなわち、周波数ｆを高くしても（調光レベルを下げても）、合計値ＩＴが、調光上限時の合計値ＩＴよりも小さくならないようにすれば、放電灯Ｌの点灯中、フィラメントＦの温度を所定温度以上に維持することが可能だからである。また、上記加熱電流値や上記所定温度は、フィラメントＦや電子放出物質の材料などを勘案して決定される値であり、種々の実験などを行うことで好適な値に設定すればよい。
【００４６】
ここで、表１にランプＡの全光時と調光下限時とにおけるランプ電圧（Ｖ）、ランプ電流値ＩＬ、予熱電流値ＩＦ、トータル電流（合計値）ＩＴを示す。なお、上述したように全光時のスイッチング周波数は４７ｋＨｚ、調光下限時のスイッチング周波数は１１０ｋＨｚである。また、調光下限時のランプ電流値ＩＬは全光時を１００とした場合の値、全光時の予熱電流値ＩＦは調光下限時を１００とした場合の値、調光下限時のトータル電流値ＩＴは全光時を１００とした場合の値である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１から明らかなように、調光下限時にはランプ電流が１７になるので、十分に光出力を低減することができている。また、調光下限時のトータル電流値ＩＴが全光時よりも大きくなっている。そのため、放電灯Ｌの明るさを暗くした場合であっても、フィラメントＦの温度が所定温度を下回ることがなく、電子放出物質より飛散される熱電子の量が増大することを防止できる。
【００４９】
ところで、表１中のランプＢは、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２５．５Ｗ、ランプ電流が０．５５６Ａ、ランプ電圧が４５．９Ｖであるようなコンパクト形蛍光ランプ（ＦＰＬ形の蛍光ランプ）である。
【００５０】
ランプＢを用いた場合、調光下限時にはランプ電流が１９になるので、十分に光出力を低減することができているが、調光下限時のトータル電流値ＩＴが全光時よりも小さくなるので、調光下限時にフィラメントの温度を上記所定温度以上に加熱することができず、放電灯Ｌの長寿命化という点では不十分である。
【００５１】
また、表１には示していないが、放電灯Ｌとして、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２３Ｗ、ランプ電流が０．４２５Ａ、ランプ電圧が５４Ｖであるようなコンパクト形蛍光ランプ（ＦＨＰ形の蛍光ランプ）を用いた場合にも、調光下限時におけるトータル電流値ＩＴが全光時よりも大きくなることが確認できた。
【００５２】
すなわち、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃを５．６ｎＦ、スイッチング周波数を全光時で４７ｋＨｚ、調光下限時で１１０ｋＨｚとした場合には、全光時のランプ電圧が５０Ｖ以上である放電灯Ｌを使用することで、予熱電流値ＩＦとランプ電流値ＩＬとの合計値ＩＴが高周波電力の周波数ｆに関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる。
【００５３】
本実施形態の照明器具１は、電気スタンドであって、図１（ｂ）に示すように、放電灯Ｌが取り付けられるランプ保持部１０と、ランプ保持部１０に取り付けられた放電灯Ｌを点灯させる放電灯点灯装置２が収納される本体部１１と、ランプ保持部１０と本体部１１とを機械的に連結する連結アーム部１２とを備える。
【００５４】
本体部１１は、例えば机上や卓上などに置かれる円盤状の台部１１ａを有する。台部１１ａの上面側には内部が空洞である円柱状の胴体部１１ｂが突設され、胴体部１１ｂの上面には、調光操作部１１ｃが備えられる。調光操作部１１ｃは、図２に示すように、可変抵抗部ＶＲｍと機械的に連結され、調光操作部１１ｃを操作（回動操作）することによって、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を変えることができるようになっている。
【００５５】
このような本体部１１の胴体部１１ｂには、放電灯点灯装置２が収納される。ただし、放電灯点灯装置２の予熱コンデンサＣｓは、本体部１１ではなくランプ保持部１０に設けるようにしている。本体部１１に収納された放電灯点灯装置２は、電源端子ＣＯＮ１により交流電源ＡＣに接続される。交流電源ＡＣと放電灯点灯装置２との間の給電路には、当該給電路を開閉する電源スイッチ１１ｄが設けられ、当該電源スイッチ１１ｄにより照明器具１００の電源の入／切を行える。なお、電源スイッチ１１ｄは本体部１１に露設されている。また、放電灯点灯装置２は、負荷端子ＣＯＮ２を通じて放電灯Ｌに接続される。ここで、予熱コンデンサＣｓはランプ保持部１０に設けてあるので、負荷端子ＣＯＮ２に接続する接続線Ｌｆは２本になる。
【００５６】
ランプ保持部１０は、長尺状に形成され、下面側には放電灯Ｌを装着するソケット（図示せず）が予熱コンデンサＣｓとともに設けられる。また、ランプ保持部１０には放電灯Ｌが放射された光を外方に反射する反射板などが設けられる。連結アーム部１２は、筒状に形成され、内部には放電灯点灯装置２と放電灯Ｌとを接続する２本の接続線Ｌｆが外観上露出しないように収納される。このような連結アーム部１２は、本体部１１に対するランプ保持部１０の位置を所定範囲で変更可能に構成され、照明器具の光の照射範囲を所望の範囲に設定することができるようになっている。
【００５７】
上述した本実施形態の照明器具１では、高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントＦが所定温度以上になるように予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃを小さくしている。そのため、調光下限時に放電灯Ｌの電子放出物質の飛散が多くなってしまうことを防止することができ、よって、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れる。しかも、予熱コンデンサＣｓを本体部１１ではなくランプ保持部１０に設けているので、予熱コンデンサＣｓと放電灯Ｌとを接続するための接続線Ｌｆ（図７（ｂ）参照）を連結アーム部１２に収納しなくて済む。そのため、連結アーム部１２を細くすることができ、よって、低コスト化を図ることができ、特にデザイン面での制約を少なくすることができる。
【００５８】
また、調光上限時に周囲温度が高くなると調光上限設定用の感温抵抗部ＴＨの抵抗値が小さくなるから、設定電圧Ｖａが低下し、高周波電力が小さくなる。そのため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。さらに、光出力調整用の可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を調整することで、調光用の可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値のばらつきに起因する高周波電力のばらつきを修正することができる。よって、照明器具１の製品毎に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができる。
【００５９】
ところで、本実施形態における直流電源部３０は、図１（ａ）に示すものに限定されない。例えば、直流電源部３０は、図４に示すように、交流電流を整流するダイオードブリッジなどの整流器ＤＢよりなる整流回路と、当該整流回路の出力を平滑化する平滑コンデンサＣ５よりなる平滑回路とで構成されたものであってもよい。このような構成であっても、図１（ａ）に示すものと同様に、電源として交流電源ＡＣを使用することが可能になる。また、調光設定部４０は、必ずしも可変抵抗部ＶＲｓを備える必要はなく、可変抵抗部ＶＲｍ、電源側抵抗部（抵抗Ｒ１）、および感温抵抗部ＴＨを少なくとも有する分圧回路であればよい。
【００６０】
以上述べた本実施形態の照明器具１の構成はあくまでも本発明の一実施形態であって、本発明の技術的範囲を上記の例に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない程度に変更することができる。例えば、照明器具１は、電気スタンドに限定されるものではなく、その他の可搬型照明器具などであってもよい。また、放電灯点灯装置２の回路構成は図示例のものに限定されず、同様な動作を行う回路に置き換えてもよい。このような点は後述する実施形態２においても同様である。
【００６１】
（実施形態２）
本実施形態の照明器具１は、図５に示すように、放電灯点灯装置２の構成、特に調光設定部４０の構成が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態の照明器具１におけるその他の構成については実施形態１と同様であるから図示および説明を省略する。
【００６２】
本実施形態における調光設定部４０は、実施形態１の構成に加えて、調光下限設定用の感温抵抗部ＴＬを備える。感温抵抗部ＴＬは、可変抵抗部ＶＲｍと抵抗Ｒ２との接続点と、抵抗Ｒ３との間に挿入されている。つまり、感温抵抗部ＴＬは、可変抵抗部ＶＲｍにおける電源側抵抗部（抵抗Ｒ１）側とは反対側に直列接続されている。
【００６３】
ここで、感温抵抗部ＴＬは、感温抵抗部ＴＨと同様に負特性サーミスタであるため、図６（ａ）に示すように、感温抵抗部ＴＬの抵抗値は、周囲温度がＴ１〜Ｔ４と高くなるにつれて、ＴＬ１〜ＴＬ４と小さくなる。また、感温抵抗部ＴＬに使用する負特性サーミスタとしては、感温抵抗部ＴＨに使用するものよりも抵抗値が十分に小さいものを採用している。
【００６４】
ここで、調光上限時においては、図６（ｂ）にＡで示すように、感温抵抗部ＴＨと感温抵抗部ＴＬとのそれぞれの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに反映される。そのため、周囲温度がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、設定電圧Ｖａは、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と低くなる。したがって、調光上限時においては、図６（ｃ）にＡで示すように、周囲温度がＴ１〜Ｔ２の間は、設定電圧ＶａがＶ２以上になるために高周波電力はＰ１になるが、周囲温度がＴ３，Ｔ４と高くなれば、設定電圧Ｖａが低下するため、高周波電力はＰ３，Ｐ４と小さくなる。このように調光上限時に周囲温度が高くなると高周波電力が制限されるため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００６５】
一方、調光下限時においては、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍを通過するから、感温抵抗部ＴＨの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに影響を与えない。一方、感温抵抗部ＴＬは可変抵抗部ＶＲｍにおける抵抗Ｒ１側とは反対側に直列接続されているから、感温抵抗部ＴＬの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに影響を与える。そのため、調光下限時においては、図６（ｂ）にＢで示すように、周囲温度がＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１と低くなるにつれて、設定電圧Ｖａが、Ｖｍｉｎ４，Ｖｍｉｎ３，Ｖｍｉｎ２，Ｖｍｉｎ１と上昇していく。したがって、調光下限時においては、図６（ｃ）にＢで示すように、周囲温度がＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１と低くなるにつれて、高周波電力が、Ｐｍｉｎ４，Ｐｍｉｎ３，Ｐｍｉｎ２，Ｐｍｉｎ１と大きくなる。ここで、感温抵抗ＴＬの抵抗値および温度特性は、温度低下時に、高周波出力がＰｍｉｎよりも大きくなるように設定される。すなわち、実施形態１では、調光下限時の高周波電力は、周囲温度によらずに一定値（Ｐｍｉｎ）になるが、本実施形態では、周囲温度が低下するほど大きくなる。
【００６６】
このように本実施形態の照明器具１では、調光下限時において周囲温度が低くなると、高周波電力が増加するから、調光下限時の放電灯Ｌの光出力を可能な限り低く設定しながらも、温度が低下することによる放電灯Ｌの立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。なお、本実施形態の照明器具１の他の効果については実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）は実施形態１の照明器具に用いる放電灯点灯装置の回路説明図、（ｂ）は同上の照明器具の外観図である。
【図２】同上の照明器具の概略説明図である。
【図３】（ａ）は調光上限用感温素子の抵抗値と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定電圧と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は高周波出力と周囲温度との関係を示すグラフである。
【図４】同上における放電灯点灯装置の直流電源部の他例を示す回路説明図である。
【図５】実施形態２の照明器具に用いる放電灯点灯装置の調光設定部の回路説明図である。
【図６】（ａ）は調光上限用感温素子および調光下限用感温素子の抵抗値と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定電圧と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は高周波出力と周囲温度との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は従来の照明器具の外観図、（ｂ）は同上の照明器具の概略説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 照明器具
２ 放電灯点灯装置
３ 電力変換部
４ 制御回路部
１０ ランプ保持部
１１ 本体部
１２ 連結アーム部
３０ 直流電源部
３１ 高周波電源部
４０ 調光設定部
４２ 出力制御部
Ｌｓ インダクタ
Ｃｓ 予熱コンデンサ
ＶＲｍ 可変抵抗部（調光用の可変抵抗部）
ＶＲｓ 可変抵抗部（光出力調整用の可変抵抗部）
ＴＨ 感温素子（調光上限設定用の感温抵抗部）
ＴＬ 感温素子（調光下限設定用の感温抵抗部）
Ｒ１ 抵抗（電源側抵抗部）
Ｖｒｅｆ 基準電源
Ｌ 放電灯
Ｆ（Ｆ１，Ｆ２） フィラメント
ＡＣ 交流電源（電源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、特に光源として放電灯が採用される照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図７（ａ），（ｂ）に示すように、調光機能を有する照明器具１００が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
照明器具１００は、いわゆる電気スタンドであって、放電灯Ｌが取り付けられるシェードよりなるランプ保持部１１０と、ランプ保持部１１０に取り付けられた放電灯Ｌを点灯させる放電灯点灯装置２００が収納されるベースよりなる本体部１２０と、ランプ保持部１１０と本体部１２０とを機械的に連結する連結アーム部１３０とを備える。
【０００４】
ここで、放電灯Ｌは、放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質（エミッタともいう）を保持した一対のフィラメントが配置された蛍光ランプである。
【０００５】
放電灯点灯装置２００は、例えば、交流電源ＡＣより供給される電力を元に直流電圧を生成する直流電源（図示せず）と、直流電圧を高周波電圧に変換し照明負荷である放電灯Ｌに印加する（放電灯Ｌに高周波電力を供給する）高周波変換回路（図示せず）と、本体部１２０に設けられた調光操作部１２１に対する操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗ＶＲを含み、その抵抗値に基づいて調光信号を生成する調光回路（図示せず）と、放電灯Ｌの光出力が調光操作部１２１の操作量に対して略比例的に変化するように高周波変換回路を制御する制御回路（図示せず）とを備える。また、放電灯点灯装置２００には、限流および共振用のインダクタ、共振用のコンデンサ、共振および予熱電流通電用のコンデンサ（予熱コンデンサ）を含む共振回路（ＬＣ共振回路）が備えられる。
【０００６】
上述した放電灯点灯装置２００は、本体部１２０に収納されており、電源端子ＣＯＮ１を通じて交流電源ＡＣに接続される。ここで、交流電源ＡＣと放電灯点灯装置２００との間の給電路には、当該給電路を開閉する電源スイッチ１２２が設けられ、当該電源スイッチ１２２により照明器具１００の電源の入／切を行える。また、放電灯点灯装置２００は、負荷端子ＣＯＮ２を通じて放電灯Ｌに接続される。ここで、放電灯Ｌは一対のフィラメントを備えるため、放電灯点灯装置２００と放電灯Ｌとは４本の負荷線（接続線）Ｌｆにより接続されている。このような負荷線Ｌｆは、照明器具１００の外観上見えないように、連結アーム部１３０に収納されている。
【特許文献１】特開２００５−２１６５５３号公報（特に図１，５，９，１０参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようなフィラメントを有する放電灯Ｌでは、フィラメントの温度が一定温度以下になると、フィラメントより熱電子が放出され難くなる。そのため、電子放出物質から飛散される電子の量が多くなって、結果として、電子放出物質の寿命が短くなってしまう。このように電子放出物質の寿命が短くなることは、放電灯Ｌの寿命が短くなることを意味する。したがって、放電灯Ｌの長寿命化を図るためには、放電灯Ｌの点灯中においてはフィラメントの温度が一定温度を越えるようにフィラメントに所定値以上の適切な電流を流すことが必要になる。
【０００８】
ここで、放電灯Ｌの点灯中にフィラメントに流れる電流の大きさは、放電灯Ｌのランプ電流値ＩＬと予熱電流値ＩＦとの合計値で決まる。
【０００９】
ランプ電流値ＩＬは、一般に、放電灯Ｌの調光レベルが低い（放電灯Ｌの明るさが暗い）ほど小さくなる。一方、予熱電流値ＩＦは、放電灯Ｌに供給される高周波電力の角周波数と、予熱コンデンサの静電容量と、そのときの放電灯Ｌのランプ電圧との積で与えられる。すなわち、放電灯Ｌに供給される高周波電力の周波数をｆ、予熱コンデンサの静電容量をＣ、放電灯Ｌのランプ電圧をＶＬとすれば、ＩＦ＝２π×ｆ×Ｃ×ＶＬである。
【００１０】
したがって、予熱コンデンサの静電容量Ｃを大きくすれば、予熱電流値ＩＦを大きくすることができるため、ランプ電流値ＩＬが小さくさなった場合でも、フィラメントに所定値以上の電流を流すことが可能になる。しかしながら、静電容量Ｃが大きい予熱コンデンサを使用することは、予熱コンデンサの高コスト化および大型化、ひいては、照明器具の高コスト化および大型化を招くことになる。
【００１１】
これに加えて、放電灯点灯装置２００と放電灯Ｌとは４本の接続線Ｌｆにより接続されているので、連結アーム部１３０をある程度太くする必要が生じ、このとこによって、照明器具がデザイン面で制約されてしまう。
【００１２】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れ、しかもデザイン面での制約を少なくすることができる照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質を保持した一対のフィラメントが配置された放電灯が取り付けられるランプ保持部と、ランプ保持部に取り付けられた放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が収納される本体部と、ランプ保持部と本体部とを機械的に連結するとともに放電灯と放電灯点灯装置とを接続する接続線が収納される連結アーム部とを備え、放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントそれぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換部と、一方のフィラメントの電源側端子と電力変換部との間に挿入されたインダクタおよび一対のフィラメントそれぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサよりなる共振回路部と、電力変換部より放電灯に供給される高周波電力の周波数を調整する制御回路部とを備え、高周波電力の角周波数と予熱コンデンサの静電容量と放電灯のランプ電圧との積で与えられる放電灯の予熱電流値とランプ電流値との合計値が高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサはランプ保持部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明によれば、高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントが所定温度以上になるように予熱コンデンサの静電容量を小さくしている。そのため、調光下限時に放電灯の電子放出物質から飛散される電子（熱電子）の量が多くなってしまうことを防止することができ、よって、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れる。また、予熱コンデンサを本体部ではなくランプ保持部に設けているので、予熱コンデンサと放電灯とを接続するための接続線を連結アーム部に収納しなくて済む。そのため、連結アーム部を細くすることができ、よって、低コスト化を図ることができ、特にデザイン面での制約を少なくすることができる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記制御回路部は、使用者による上記放電灯の光出力の設定に用いられる調光用の可変抵抗部、調光用の可変抵抗部と基準電源との間に挿入される電源側抵抗部、および調光用の可変抵抗部に並列接続される調光上限設定用の感温抵抗部を少なくとも有する分圧回路よりなり、調光用の可変抵抗部と電源側抵抗部との間の接続点の電圧を設定電圧として出力する調光設定部と、調光設定部より出力された設定電圧に応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する出力制御部とを備え、調光上限設定用の感温抵抗部は、負特性サーミスタよりなることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明によれば、調光上限時に周囲温度が高くなると調光上限設定用の感温抵抗部の抵抗値が小さくなり、設定電圧が低下し、高周波電力が小さくなる。そのため、放電灯点灯装置を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記調光用の可変抵抗部には、上記放電灯の光出力の調整に使用される光出力調整用の可変抵抗部が並列接続されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明によれば、光出力調整用の可変抵抗部の抵抗値を調整することで、調光用の可変抵抗部の抵抗値のばらつきに起因する高周波電力のばらつきを修正することができる。よって、照明器具毎（製品毎）に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができる。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項２または３の発明において、上記調光用の可変抵抗部における電源側抵抗部側とは反対側には、負特性サーミスタよりなる調光下限設定用の感温抵抗部が直列接続されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明によれば、調光下限時に周囲温度が低くなると調光下限設定用の感温抵抗部の抵抗値が大きくなり、設定電圧が上昇し、高周波電力が大きくなる。そのため、放電灯の立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。
【００２１】
請求項５の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、上記電源は交流電源であって、上記電力変換部は、上記電源より得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部とを有し、直流電源部は、上記電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明によれば、電源として交流電源を使用することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れ、しかもデザイン面での制約を少なくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
本実施形態の照明器具１は、光源として、蛍光ランプ（蛍光灯）などの放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質（エミッタ）を保持した一対のフィラメントＦ（以下、必要に応じてＦ１，Ｆ２で区別する）が配置された放電灯Ｌを用いる。なお、以下の説明では、説明の簡略化のためにフィラメントＦの一方の端子を電源側端子と称し、他方の端子を非電源側端子と称する。
【００２５】
また、本実施形態の照明器具１では、図１（ａ）に示すように、電力変換部３と、制御回路部４とを備える放電灯点灯装置２を採用している。
【００２６】
電力変換部３は、放電灯Ｌの一対のフィラメントＦ１，Ｆ２それぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する。本実施形態では、放電灯点灯装置２は、電源として交流電源（例えば周波数が５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ、電圧が１００〜１２０Ｖの商用交流電源）ＡＣを用いているため、電力変換部３は、交流電源ＡＣより得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部３０を有する。また、電力変換部３は、直流電源部３０より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部３１を有する。
【００２７】
直流電源部３０は、一対のダイオードＤ１，Ｄ２よりなり電源（交流電源ＡＣ）より得た電力を整流する整流回路と、一対のコンデンサＣ１，Ｃ２よりなり整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されている。この直流電源部３０において、ダイオードＤ１のアノードは交流電源ＡＣの一端に接続され、カソードはコンデンサＣ１を介して交流電源ＡＣの他端に接続されている。また、ダイオードＤ２のカソードは交流電源ＡＣの一端に接続され、アノードはコンデンサＣ２を介して交流電源ＡＣの他端に接続されている。この直流電源部３０では、ダイオードＤ１のカソードとコンデンサＣ１との接続点が高電位側の出力端となり、ダイオードＤ２のアノードとコンデンサＣ２との接続点が低電位側の出力端となる。
【００２８】
高周波電源部３１は、直流電源部３０の出力端間に挿入される一対のスイッチング素子ＱＨ，ＱＬの直列回路により構成された、いわゆるハーフブリッジ型のインバータ回路である。スイッチング素子ＱＨ，ＱＬは例えばＦＥＴなどの半導体スイッチング素子である。
【００２９】
スイッチング素子ＱＨとスイッチング素子ＱＬとの接続点には直流カット用のコンデンサＣ３を介して共振チョークコイルよりなるインダクタＬｓの一端が接続され、インダクタＬｓの他端は放電灯ＬのフィラメントＦ１を介して予熱コンデンサＣｓの一端に接続される。この予熱コンデンサＣｓの他端は放電灯ＬのフィラメントＦ２を介して直流電源部３０の低電位側の出力端に接続される。予熱コンデンサＣｓは、インダクタＬｓとともに共振回路部を構成する共振用のコンデンサとしての役割を果たす。すなわち、放電灯点灯装置２は、放電灯Ｌの一方のフィラメントＦ１の電源側端子と電力変換部３との間に挿入されたインダクタＬｓおよび一対のフィラメントＦ１，Ｆ２それぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサＣｓよりなる共振回路部を有する。
【００３０】
制御回路部４は、調光設定部４０と、比較回路部４１と、出力制御部４２とを有する。
【００３１】
出力制御部４２は、例えばマイコンを主構成要素とする。出力制御部４２は、各スイッチング素子ＱＨ、ＱＬに対して略１８０°の位相差がある駆動信号をそれぞれ出力することによってスイッチング素子ＱＨ、ＱＬを高周波で交互にオン・オフ制御し、放電灯ＬのフィラメントＦ１，Ｆ２間に高周波電圧を印加する。電力変換部３より放電灯Ｌに供給される高周波電力の大きさは、直流電源部３０の出力電圧およびスイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数（高周波電圧の周波数）によって決定され、共振回路部を構成するインダクタＬｓおよび予熱コンデンサＣｓと放電灯Ｌとによって構成されるＬＣＲ共振カーブにしたがって変化する。本実施形態では、スイッチング周波数を変化させることで、高周波電力の大きさを調整する。なお、スイッチング周波数が低いほど高周波電力は大きくなり、スイッチング周波数が高いほど周波数は小さくなる。
【００３２】
出力制御部４２は、比較回路部４１の出力電圧（後述する設定電圧Ｖａと抵抗Ｒ４の両端間の電圧との差）が０になるように、駆動信号を出力する。すなわち、出力制御部４２は、比較回路部４１の出力電圧が負であれば、スイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数を低下させて放電灯Ｌに供給する高周波電力を大きくし、比較回路部４１の出力電圧が正であれば、スイッチング素子ＱＨ，ＱＬのスイッチング周波数を高くして放電灯Ｌに供給する高周波電力を小さくする。なお、出力制御部４２では、スイッチング周波数に上限値と下限値（すなわち高周波電力に最大値と最低値）が設定されている。例えば、本実施形態では、スイッチング周波数の上限値を１１０ｋＨｚ、下限値を４７ｋＨｚとしてあり、設定電圧Ｖａが所定値Ｖ２（図３（ｂ）参照）を越えた場合には、高周波電力が一定値Ｐ１（図３（ｃ）参照）になるようにしている。したがって、出力制御部４２は、調光設定部４０より出力された設定電圧Ｖａに応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する。
【００３３】
比較回路部４１は、オペアンプＯＰと、抵抗Ｒ４〜Ｒ６と、コンデンサＣ４とで構成される。抵抗Ｒ４は、電力変換部３より出力される高周波電流（共振電流）の大きさを検出するためのものである。抵抗Ｒ４は、スイッチング素子ＱＬと直流電源部３０の低電位側の出力端との間に挿入され、その両端間には高周波電流に応じた電圧が生じる。一方、オペアンプＯＰの反転入力端子は、抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子ＱＬと抵抗Ｒ４との接続点に接続され、また出力端子に抵抗Ｒ６を介して接続される。さらに、オペアンプＯＰの出力端子は出力制御部４２に接続されており、オペアンプＯＰの非反転入力端子には調光設定部４０で設定された設定電圧Ｖａが入力される。そのため、オペアンプＯＰは、調光設定部４０の設定電圧Ｖａと、抵抗Ｒ４の両端間の電圧との差に応じた出力電圧を出力制御部４２に出力する。また抵抗Ｒ６にはコンデンサＣ４が並列接続されており、これによって比較回路部４１にローパスフィルタとしての機能も持たせている。
【００３４】
調光設定部４０は、放電灯Ｌの調光（光出力の設定）に使用される。本実施形態における調光設定部４０は、調光用の可変抵抗部ＶＲｍと、光出力調整用の可変抵抗部ＶＲｓと、調光上限設定用の感温抵抗部ＴＨと、抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有する分圧回路よりなる。可変抵抗部ＶＲｍは、使用者による放電灯Ｌの光出力の設定に用いられる。抵抗Ｒ１は、交流電源ＡＣの電力を元に直流電圧を出力する基準電源Ｖｒｅｆと可変抵抗部ＶＲｍとの間に挿入される電源側抵抗部となる。また、抵抗Ｒ３は、グラウンドと可変抵抗部ＶＲｍとの間に挿入される接地側抵抗部となる。そして、可変抵抗部ＶＲｍには、調整用可変抵抗部ＶＲｓと、感温抵抗部ＴＨと、抵抗Ｒ２とからなる直列回路が並列接続されている。
【００３５】
調光設定部４０は、可変抵抗部ＶＲｍと抵抗Ｒ１との間の接続点の電圧を設定電圧Ｖａとして比較回路部４１に出力する。なお、可変抵抗部ＶＲｍの最小値は、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて十分に小さく（例えば略０に）なるように設定し、これによって、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最小値に設定した場合には、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍに流れるようにしている。
【００３６】
調光設定部４０では、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を小さくすれば設定電圧Ｖａが低くなり、抵抗値を大きくすれば設定電圧Ｖａが高くなる。また、可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を小さくすれば設定電圧Ｖａが低くなり、抵抗値を大きくすれば設定電圧Ｖａが高くなる。
【００３７】
出力制御部５０は、調光設定部４０より出力された設定電圧Ｖａに応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する。そのため、可変抵抗部ＶＲｍを操作して、設定電圧Ｖａを低くすれば、放電灯Ｌに供給される高周波電力が小さくなり、放電灯Ｌは暗くなる。逆に、可変抵抗部ＶＲｍを操作して、設定電圧Ｖａを高くすれば、放電灯Ｌに供給される高周波電力が大きくなり、放電灯Ｌは明るくなる。以下、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最大にしたときを、調光上限時（全光時）と称し、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を最小にしたときを、調光下限時と称する。
【００３８】
放電灯点灯装置２では、可変抵抗部ＶＲｍを操作することで放電灯Ｌの調光を行うことができる。ところで、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値にはばらつきがある（一般的には±２０〜２５％のばらつきがある）。そのため、照明器具１毎（製品毎）に高周波電力（特に調光上限時の高周波電力）がばらつく、つまり放電灯Ｌの光出力がばらつくおそれがある。
【００３９】
可変抵抗部ＶＲｓは、このような放電灯Ｌの光出力のばらつきを調整するために使用される。例えば、可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を、調光上限時の高周波電力が所定値となるように設定することによって、照明器具１毎に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができ、安定した性能が得られる。なお、調光下限時では、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値は、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて非常に小さくなるから、高周波電力への影響はほとんどない。
【００４０】
ところで、感温抵抗部ＴＨには、例えば、負の温度係数（温度が高くなるほど抵抗が小さくなる）を有する、いわゆるＮＴＣ(negative temperature coefficient)サーミスタ（負特性サーミスタ）を用いている。そのため、図３（ａ）に示すように、周囲温度がＴ１であるとき、感温抵抗部ＴＨの抵抗値はＴＨ１になるが、周囲温度がＴ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、感温抵抗部ＴＨの抵抗値は、ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４と小さくなる。
【００４１】
ここで、調光上限時においては、図３（ｂ）にＡで示すように、感温抵抗部ＴＨの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに反映される。そのため、周囲温度がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、設定電圧Ｖａは、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ３と低くなる。したがって、調光上限時においては、図３（ｃ）にＡで示すように、周囲温度がＴ１〜Ｔ２の間は、設定電圧ＶａがＶ２以上になるために高周波電力はＰ１になるが、周囲温度がＴ３，Ｔ４と高くなれば、設定電圧Ｖａが低下するため、高周波電力はＰ３，Ｐ４と小さくなる。このように調光上限時に周囲温度が高くなると高周波電力が制限されるため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００４２】
一方、調光下限時においては、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値が、可変抵抗部ＶＲｓと感温抵抗部ＴＨと抵抗Ｒ２とからなる直列回路の抵抗値に比べて非常に小さくなるから、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍを通過する。そのため、感温抵抗部ＴＨの抵抗値によらず、設定電位Ｖａは一定値Ｖｍｉｎをとる。よって、調光下限時においては、図３（ｃ）にＢで示すように、周囲温度によらずに高周波電力は一定値Ｐｍｉｎになる。このように調光下限時では、調光上限時とは異なり、周囲温度が高くなっても高周波電力が小さくならないから、放電灯Ｌの立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。
【００４３】
ところで、放電灯Ｌの点灯中にフィラメントＦに流れる電流の大きさは、放電灯Ｌのランプ電流値ＩＬと予熱電流値ＩＦとの合計値ＩＴで決まる。また、予熱電流値ＩＦは、放電灯Ｌに供給される高周波電力の周波数をｆ、予熱コンデンサＣｓの静電容量をＣ、放電灯Ｌのランプ電圧をＶＬとすれば、ＩＦ＝２π×ｆ×Ｃ×ＶＬである。
【００４４】
本実施形態の照明器具１では、放電灯Ｌとして、例えば、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２２．５Ｗ、ランプ電流が０．３Ａ、ランプ電圧が７５ＶであるようなＦＨＦ形の直管蛍光ランプ（以下、ランプＡと称する）を用いる。
【００４５】
この場合、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃは下記の条件に基づき、５．６ｎＦとした。すなわち、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃは、予熱電流値ＩＦとランプ電流値ＩＬとの合計値ＩＴが高周波電力の周波数ｆに関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で小さく設定して、５．６ｎＦとした。ここで、上記加熱電流値は、調光上限時の合計値ＩＴとしている。すなわち、周波数ｆを高くしても（調光レベルを下げても）、合計値ＩＴが、調光上限時の合計値ＩＴよりも小さくならないようにすれば、放電灯Ｌの点灯中、フィラメントＦの温度を所定温度以上に維持することが可能だからである。また、上記加熱電流値や上記所定温度は、フィラメントＦや電子放出物質の材料などを勘案して決定される値であり、種々の実験などを行うことで好適な値に設定すればよい。
【００４６】
ここで、表１にランプＡの全光時と調光下限時とにおけるランプ電圧（Ｖ）、ランプ電流値ＩＬ、予熱電流値ＩＦ、トータル電流（合計値）ＩＴを示す。なお、上述したように全光時のスイッチング周波数は４７ｋＨｚ、調光下限時のスイッチング周波数は１１０ｋＨｚである。また、調光下限時のランプ電流値ＩＬは全光時を１００とした場合の値、全光時の予熱電流値ＩＦは調光下限時を１００とした場合の値、調光下限時のトータル電流値ＩＴは全光時を１００とした場合の値である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１から明らかなように、調光下限時にはランプ電流が１７になるので、十分に光出力を低減することができている。また、調光下限時のトータル電流値ＩＴが全光時よりも大きくなっている。そのため、放電灯Ｌの明るさを暗くした場合であっても、フィラメントＦの温度が所定温度を下回ることがなく、電子放出物質より飛散される熱電子の量が増大することを防止できる。
【００４９】
ところで、表１中のランプＢは、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２５．５Ｗ、ランプ電流が０．５５６Ａ、ランプ電圧が４５．９Ｖであるようなコンパクト形蛍光ランプ（ＦＰＬ形の蛍光ランプ）である。
【００５０】
ランプＢを用いた場合、調光下限時にはランプ電流が１９になるので、十分に光出力を低減することができているが、調光下限時のトータル電流値ＩＴが全光時よりも小さくなるので、調光下限時にフィラメントの温度を上記所定温度以上に加熱することができず、放電灯Ｌの長寿命化という点では不十分である。
【００５１】
また、表１には示していないが、放電灯Ｌとして、定格点灯時（スイッチング周波数を４５ｋＨｚとしたとき）において、ランプ電力が２３Ｗ、ランプ電流が０．４２５Ａ、ランプ電圧が５４Ｖであるようなコンパクト形蛍光ランプ（ＦＨＰ形の蛍光ランプ）を用いた場合にも、調光下限時におけるトータル電流値ＩＴが全光時よりも大きくなることが確認できた。
【００５２】
すなわち、予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃを５．６ｎＦ、スイッチング周波数を全光時で４７ｋＨｚ、調光下限時で１１０ｋＨｚとした場合には、全光時のランプ電圧が５０Ｖ以上である放電灯Ｌを使用することで、予熱電流値ＩＦとランプ電流値ＩＬとの合計値ＩＴが高周波電力の周波数ｆに関わらずにフィラメントＦを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる。
【００５３】
本実施形態の照明器具１は、電気スタンドであって、図１（ｂ）に示すように、放電灯Ｌが取り付けられるランプ保持部１０と、ランプ保持部１０に取り付けられた放電灯Ｌを点灯させる放電灯点灯装置２が収納される本体部１１と、ランプ保持部１０と本体部１１とを機械的に連結する連結アーム部１２とを備える。
【００５４】
本体部１１は、例えば机上や卓上などに置かれる円盤状の台部１１ａを有する。台部１１ａの上面側には内部が空洞である円柱状の胴体部１１ｂが突設され、胴体部１１ｂの上面には、調光操作部１１ｃが備えられる。調光操作部１１ｃは、図２に示すように、可変抵抗部ＶＲｍと機械的に連結され、調光操作部１１ｃを操作（回動操作）することによって、可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値を変えることができるようになっている。
【００５５】
このような本体部１１の胴体部１１ｂには、放電灯点灯装置２が収納される。ただし、放電灯点灯装置２の予熱コンデンサＣｓは、本体部１１ではなくランプ保持部１０に設けるようにしている。本体部１１に収納された放電灯点灯装置２は、電源端子ＣＯＮ１により交流電源ＡＣに接続される。交流電源ＡＣと放電灯点灯装置２との間の給電路には、当該給電路を開閉する電源スイッチ１１ｄが設けられ、当該電源スイッチ１１ｄにより照明器具１００の電源の入／切を行える。なお、電源スイッチ１１ｄは本体部１１に露設されている。また、放電灯点灯装置２は、負荷端子ＣＯＮ２を通じて放電灯Ｌに接続される。ここで、予熱コンデンサＣｓはランプ保持部１０に設けてあるので、負荷端子ＣＯＮ２に接続する接続線Ｌｆは２本になる。
【００５６】
ランプ保持部１０は、長尺状に形成され、下面側には放電灯Ｌを装着するソケット（図示せず）が予熱コンデンサＣｓとともに設けられる。また、ランプ保持部１０には放電灯Ｌが放射された光を外方に反射する反射板などが設けられる。連結アーム部１２は、筒状に形成され、内部には放電灯点灯装置２と放電灯Ｌとを接続する２本の接続線Ｌｆが外観上露出しないように収納される。このような連結アーム部１２は、本体部１１に対するランプ保持部１０の位置を所定範囲で変更可能に構成され、照明器具の光の照射範囲を所望の範囲に設定することができるようになっている。
【００５７】
上述した本実施形態の照明器具１では、高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントＦが所定温度以上になるように予熱コンデンサＣｓの静電容量Ｃを小さくしている。そのため、調光下限時に放電灯Ｌの電子放出物質の飛散が多くなってしまうことを防止することができ、よって、低コスト化を図りながらも放電灯の長寿命化が図れる。しかも、予熱コンデンサＣｓを本体部１１ではなくランプ保持部１０に設けているので、予熱コンデンサＣｓと放電灯Ｌとを接続するための接続線Ｌｆ（図７（ｂ）参照）を連結アーム部１２に収納しなくて済む。そのため、連結アーム部１２を細くすることができ、よって、低コスト化を図ることができ、特にデザイン面での制約を少なくすることができる。
【００５８】
また、調光上限時に周囲温度が高くなると調光上限設定用の感温抵抗部ＴＨの抵抗値が小さくなるから、設定電圧Ｖａが低下し、高周波電力が小さくなる。そのため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。さらに、光出力調整用の可変抵抗部ＶＲｓの抵抗値を調整することで、調光用の可変抵抗部ＶＲｍの抵抗値のばらつきに起因する高周波電力のばらつきを修正することができる。よって、照明器具１の製品毎に調光上限時の高周波電力がばらついてしまうことを防止することができる。
【００５９】
ところで、本実施形態における直流電源部３０は、図１（ａ）に示すものに限定されない。例えば、直流電源部３０は、図４に示すように、交流電流を整流するダイオードブリッジなどの整流器ＤＢよりなる整流回路と、当該整流回路の出力を平滑化する平滑コンデンサＣ５よりなる平滑回路とで構成されたものであってもよい。このような構成であっても、図１（ａ）に示すものと同様に、電源として交流電源ＡＣを使用することが可能になる。また、調光設定部４０は、必ずしも可変抵抗部ＶＲｓを備える必要はなく、可変抵抗部ＶＲｍ、電源側抵抗部（抵抗Ｒ１）、および感温抵抗部ＴＨを少なくとも有する分圧回路であればよい。
【００６０】
以上述べた本実施形態の照明器具１の構成はあくまでも本発明の一実施形態であって、本発明の技術的範囲を上記の例に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない程度に変更することができる。例えば、照明器具１は、電気スタンドに限定されるものではなく、その他の可搬型照明器具などであってもよい。また、放電灯点灯装置２の回路構成は図示例のものに限定されず、同様な動作を行う回路に置き換えてもよい。このような点は後述する実施形態２においても同様である。
【００６１】
（実施形態２）
本実施形態の照明器具１は、図５に示すように、放電灯点灯装置２の構成、特に調光設定部４０の構成が実施形態１と異なっている。なお、本実施形態の照明器具１におけるその他の構成については実施形態１と同様であるから図示および説明を省略する。
【００６２】
本実施形態における調光設定部４０は、実施形態１の構成に加えて、調光下限設定用の感温抵抗部ＴＬを備える。感温抵抗部ＴＬは、可変抵抗部ＶＲｍと抵抗Ｒ２との接続点と、抵抗Ｒ３との間に挿入されている。つまり、感温抵抗部ＴＬは、可変抵抗部ＶＲｍにおける電源側抵抗部（抵抗Ｒ１）側とは反対側に直列接続されている。
【００６３】
ここで、感温抵抗部ＴＬは、感温抵抗部ＴＨと同様に負特性サーミスタであるため、図６（ａ）に示すように、感温抵抗部ＴＬの抵抗値は、周囲温度がＴ１〜Ｔ４と高くなるにつれて、ＴＬ１〜ＴＬ４と小さくなる。また、感温抵抗部ＴＬに使用する負特性サーミスタとしては、感温抵抗部ＴＨに使用するものよりも抵抗値が十分に小さいものを採用している。
【００６４】
ここで、調光上限時においては、図６（ｂ）にＡで示すように、感温抵抗部ＴＨと感温抵抗部ＴＬとのそれぞれの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに反映される。そのため、周囲温度がＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と高くなるにつれて、設定電圧Ｖａは、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と低くなる。したがって、調光上限時においては、図６（ｃ）にＡで示すように、周囲温度がＴ１〜Ｔ２の間は、設定電圧ＶａがＶ２以上になるために高周波電力はＰ１になるが、周囲温度がＴ３，Ｔ４と高くなれば、設定電圧Ｖａが低下するため、高周波電力はＰ３，Ｐ４と小さくなる。このように調光上限時に周囲温度が高くなると高周波電力が制限されるため、放電灯点灯装置２を構成する回路部品の温度上昇を抑制して、故障などを防止することができる。
【００６５】
一方、調光下限時においては、ほとんどの電流が可変抵抗部ＶＲｍを通過するから、感温抵抗部ＴＨの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに影響を与えない。一方、感温抵抗部ＴＬは可変抵抗部ＶＲｍにおける抵抗Ｒ１側とは反対側に直列接続されているから、感温抵抗部ＴＬの抵抗値の温度変化は設定電圧Ｖａに影響を与える。そのため、調光下限時においては、図６（ｂ）にＢで示すように、周囲温度がＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１と低くなるにつれて、設定電圧Ｖａが、Ｖｍｉｎ４，Ｖｍｉｎ３，Ｖｍｉｎ２，Ｖｍｉｎ１と上昇していく。したがって、調光下限時においては、図６（ｃ）にＢで示すように、周囲温度がＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１と低くなるにつれて、高周波電力が、Ｐｍｉｎ４，Ｐｍｉｎ３，Ｐｍｉｎ２，Ｐｍｉｎ１と大きくなる。ここで、感温抵抗ＴＬの抵抗値および温度特性は、温度低下時に、高周波出力がＰｍｉｎよりも大きくなるように設定される。すなわち、実施形態１では、調光下限時の高周波電力は、周囲温度によらずに一定値（Ｐｍｉｎ）になるが、本実施形態では、周囲温度が低下するほど大きくなる。
【００６６】
このように本実施形態の照明器具１では、調光下限時において周囲温度が低くなると、高周波電力が増加するから、調光下限時の放電灯Ｌの光出力を可能な限り低く設定しながらも、温度が低下することによる放電灯Ｌの立ち消えや、ちらつきなどを防止することができる。なお、本実施形態の照明器具１の他の効果については実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）は実施形態１の照明器具に用いる放電灯点灯装置の回路説明図、（ｂ）は同上の照明器具の外観図である。
【図２】同上の照明器具の概略説明図である。
【図３】（ａ）は調光上限用感温素子の抵抗値と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定電圧と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は高周波出力と周囲温度との関係を示すグラフである。
【図４】同上における放電灯点灯装置の直流電源部の他例を示す回路説明図である。
【図５】実施形態２の照明器具に用いる放電灯点灯装置の調光設定部の回路説明図である。
【図６】（ａ）は調光上限用感温素子および調光下限用感温素子の抵抗値と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定電圧と周囲温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は高周波出力と周囲温度との関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）は従来の照明器具の外観図、（ｂ）は同上の照明器具の概略説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 照明器具
２ 放電灯点灯装置
３ 電力変換部
４ 制御回路部
１０ ランプ保持部
１１ 本体部
１２ 連結アーム部
３０ 直流電源部
３１ 高周波電源部
４０ 調光設定部
４２ 出力制御部
Ｌｓ インダクタ
Ｃｓ 予熱コンデンサ
ＶＲｍ 可変抵抗部（調光用の可変抵抗部）
ＶＲｓ 可変抵抗部（光出力調整用の可変抵抗部）
ＴＨ 感温素子（調光上限設定用の感温抵抗部）
ＴＬ 感温素子（調光下限設定用の感温抵抗部）
Ｒ１ 抵抗（電源側抵抗部）
Ｖｒｅｆ 基準電源
Ｌ 放電灯
Ｆ（Ｆ１，Ｆ２） フィラメント
ＡＣ 交流電源（電源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質を保持した一対のフィラメントが配置された放電灯が取り付けられるランプ保持部と、ランプ保持部に取り付けられた放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が収納される本体部と、ランプ保持部と本体部とを機械的に連結するとともに放電灯と放電灯点灯装置とを接続する接続線が収納される連結アーム部とを備え、
放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントそれぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換部と、一方のフィラメントの電源側端子と電力変換部との間に挿入されたインダクタおよび一対のフィラメントそれぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサよりなる共振回路部と、電力変換部より放電灯に供給される高周波電力の周波数を調整する制御回路部とを備え、
高周波電力の角周波数と予熱コンデンサの静電容量と放電灯のランプ電圧との積で与えられる放電灯の予熱電流値とランプ電流値との合計値が高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサはランプ保持部に設けられていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
上記制御回路部は、使用者による上記放電灯の光出力の設定に用いられる調光用の可変抵抗部、調光用の可変抵抗部と基準電源との間に挿入される電源側抵抗部、および調光用の可変抵抗部に並列接続される調光上限設定用の感温抵抗部を少なくとも有する分圧回路よりなり、調光用の可変抵抗部と電源側抵抗部との間の接続点の電圧を設定電圧として出力する調光設定部と、調光設定部より出力された設定電圧に応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する出力制御部とを備え、
調光上限設定用の感温抵抗部は、負特性サーミスタよりなることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
上記調光用の可変抵抗部には、上記放電灯の光出力の調整に使用される光出力調整用の可変抵抗部が並列接続されていることを特徴とする請求項２記載の照明器具。
【請求項４】
上記調光用の可変抵抗部における電源側抵抗部側とは反対側には、負特性サーミスタよりなる調光下限設定用の感温抵抗部が直列接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の照明器具。
【請求項５】
上記電源は交流電源であって、
上記電力変換部は、上記電源より得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部とを有し、
直流電源部は、上記電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の照明器具。
【請求項１】
放電ガスが封入された気密容器内に電子放出物質を保持した一対のフィラメントが配置された放電灯が取り付けられるランプ保持部と、ランプ保持部に取り付けられた放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が収納される本体部と、ランプ保持部と本体部とを機械的に連結するとともに放電灯と放電灯点灯装置とを接続する接続線が収納される連結アーム部とを備え、
放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントそれぞれの電源側端子に接続され電源より得た電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換部と、一方のフィラメントの電源側端子と電力変換部との間に挿入されたインダクタおよび一対のフィラメントそれぞれの非電源側端子間に挿入された予熱コンデンサよりなる共振回路部と、電力変換部より放電灯に供給される高周波電力の周波数を調整する制御回路部とを備え、
高周波電力の角周波数と予熱コンデンサの静電容量と放電灯のランプ電圧との積で与えられる放電灯の予熱電流値とランプ電流値との合計値が高周波電力の周波数に関わらずにフィラメントを所定温度以上に加熱する加熱電流値以上になる条件下で予熱コンデンサの静電容量は小さく設定され、かつ予熱コンデンサはランプ保持部に設けられていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
上記制御回路部は、使用者による上記放電灯の光出力の設定に用いられる調光用の可変抵抗部、調光用の可変抵抗部と基準電源との間に挿入される電源側抵抗部、および調光用の可変抵抗部に並列接続される調光上限設定用の感温抵抗部を少なくとも有する分圧回路よりなり、調光用の可変抵抗部と電源側抵抗部との間の接続点の電圧を設定電圧として出力する調光設定部と、調光設定部より出力された設定電圧に応じて高周波電力の大きさが所定範囲内で単調増加するように高周波電力の周波数を調整する出力制御部とを備え、
調光上限設定用の感温抵抗部は、負特性サーミスタよりなることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
上記調光用の可変抵抗部には、上記放電灯の光出力の調整に使用される光出力調整用の可変抵抗部が並列接続されていることを特徴とする請求項２記載の照明器具。
【請求項４】
上記調光用の可変抵抗部における電源側抵抗部側とは反対側には、負特性サーミスタよりなる調光下限設定用の感温抵抗部が直列接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の照明器具。
【請求項５】
上記電源は交流電源であって、
上記電力変換部は、上記電源より得た電力を元に直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部より出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源部とを有し、
直流電源部は、上記電源より供給される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑回路とで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の照明器具。
【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２０１０−９８７１（Ｐ２０１０−９８７１Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６２６１（Ｐ２００８−１６６２６１）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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