高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具

【課題】瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じても、立ち消えのリスクを高めることなく高圧放電灯の点灯を維持することのできる高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】直流電源部１と、高圧放電灯ＤＬ１に矩形波交流を供給する出力部２と、出力部２を制御する制御部３と、直流電源部１の出力電圧Ｖ２が所定の閾値を下回ると異常が発生したと検知する異常検知部４とを備え、制御部３は、異常検知部４により異常が検知されると、高圧放電灯ＤＬ１に矩形波交流が供給されるように出力部２を制御する第１のモードから、高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なく、且つ高圧放電灯ＤＬ１に供給される電流の平均値よりも電流値が大きい第１の電流期間Ｔ１を極性反転前に有する交流電流が高圧放電灯ＤＬ１に供給されるように出力部２を制御する第２のモードに移行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯（高輝度放電灯、ＨＩＤランプともいう）の点灯に使用される放電灯点灯装置（高圧放電灯点灯装置）が提案されている。
【０００３】
この種の高圧放電灯点灯装置は、図２３に示すように、交流電源ＡＣ１より供給される交流電流を全波整流するダイオードブリッジなどの整流器１００と、整流器１００の出力電圧を所定値まで昇圧する昇圧チョッパ回路１１０とを備える。また、この高圧放電灯点灯装置は、昇圧チョッパ回路１１０の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ１２０と、昇圧チョッパ回路１１０の出力電圧を所定値まで降圧する降圧チョッパ回路１３０とを備える。更に、この高圧放電灯点灯装置は、降圧チョッパ回路１３０の出力電圧を平滑する平滑コンデンサ１４０と、降圧チョッパ回路１４０より出力される直流電流を矩形波交流に変換して高圧放電灯ＤＬ１に供給するインバータ回路１５０とを備える。また、この高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯ＤＬ１に始動電圧を与えるイグナイタ１６０と、各回路の動作制御を行う制御部１７０とを備える。
【０００４】
図２３に示すものでは、昇圧チョッパ回路１１０は、インダクタ１１１、スイッチング素子１１２、及びダイオード１１３により構成され、降圧チョッパ回路１３０は、スイッチング素子１３１、インダクタ１３２、及びダイオード１３３により構成される。また、インバータ回路１５０は、４つのスイッチング素子１５１〜１５４により構成されたフルブリッジ回路である。そして、制御部１７０は、昇圧チョッパ回路１１０のスイッチング素子１１２、降圧チョッパ回路１３０のスイッチング素子１３１、及びインバータ回路１５０の各スイッチング素子１５１〜１５４のオン・オフ制御を行うことで、高圧放電灯ＤＬ１を点灯させる。
【０００５】
ところで、図２３に示すような高圧放電灯点灯装置において、交流電源ＡＣ１より給電されなくなると、平滑コンデンサ１２０の両端間の電圧が低下し、ある程度まで低下した時点で高圧放電灯ＤＬ１の点灯を維持できなくなり、消灯してしまう。
【０００６】
高圧放電灯ＤＬ１は、上述のようにメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等であり、グロー放電を経てアーク放電が開始され、その後に発光管内の温度が均一化されて安定した状態となった時点でランプ電圧がほぼ一定になる。高圧放電灯ＤＬ１はこのような過程を経て点灯するために、一旦消灯してしまうと、発光管内の温度や圧力が低下するまで（通常は５〜１５分ほどかかる）は、再始動（再点灯）できない。
【０００７】
したがって、落雷や付近での大型機器の始動、短絡事故などによって、交流電源ＡＣ１の瞬時停電や瞬時電圧低下などの短い期間（概ね１０〜２０ｍｓ）の電源異常が生じた場合でも、一旦消灯してしまった後には再始動まで時間がかかってしまう。
【０００８】
このような問題を解決する１つの方法として、平滑コンデンサ１２０の容量を大きくして、瞬時停電が生じている間でも、高圧放電灯ＤＬ１に十分な電力を供給できるようにすることが考えられている。
【０００９】
しかしながら、平滑コンデンサ１２０の容量を大きくすることは、高圧放電灯点灯装置の大型化、高コスト化、重量化などの原因になり、近年の、高圧放電灯点灯装置を小型化、低コスト化、軽量化したいという市場要求に応えることができない。
【００１０】
そこで、瞬時停電や瞬時電圧降下が生じた際に、高圧放電灯ＤＬ１に供給する電力量を減らすことによって電力消費を抑制して、平滑コンデンサ１２０の容量を大きくすることなく高圧放電灯ＤＬ１の消灯を防止するものが例えば特許文献１，２に開示されている。なお、特許文献１に示すものでは、降圧チョッパ回路１３０の出力電圧を、特許文献２に示すものでは、昇圧チョッパ回路１１０の出力電圧をそれぞれ低くすることにより、高圧放電灯ＤＬ１への給電量を少なくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２５７９８９号公報
【特許文献２】特開２００４−３０３５０７号公報
【特許文献３】特開２００９−２８９４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の特許文献１，２に示すもののように、高圧放電灯ＤＬ１への給電量を少なくするものでは、高圧放電灯ＤＬ１の再点弧電圧が問題になる。
【００１３】
高圧放電灯ＤＬ１には、所定の周波数で極性（正負）が反転する矩形波交流が供給されるために、極性反転時に高圧放電灯に流れる電流（ランプ電流）が一瞬０になる休止期間が発生する。そのため、極性反転直後に高圧放電灯ＤＬ１を再点灯させる際には、高圧放電灯に印加される電圧（ランプ電圧）が先行し、ランプ電流の立ち上がりが遅れるため、過渡的にインピーダンスが増加する。その結果、ランプ電圧にゼロクロス以降急激に立ち上がる再点弧電圧が生じる。
【００１４】
高圧放電灯への供給電力を少なくすると、高圧放電灯内の電極温度が低下し、ランプ電圧の極性の反転が遅くなり、再点弧に必要な電圧への上昇にも時間がかかるため、休止期間が長くなって放電が不安定となる。しかも、休止期間が長くなると、再点弧に必要な電圧が上昇するため、放電灯ＤＬ１の立ち消えが生じる可能性が高まってしまう。
【００１５】
その上、瞬時停電や瞬時電圧降下が生じた際には、昇圧チョッパ回路の出力電圧が低下し、高圧放電灯点灯装置の開路電圧、すなわち負荷を接続しない状態での装置の出力電圧が低下している。このため、極性反転時に再点弧電圧が生じると、高圧放電灯に十分な電圧を供給することができなくなり、高圧放電灯が点灯を維持できなくなる。
【００１６】
このため、上記の特許文献１，２に示すものでは、平滑コンデンサ１２０の小型化を図ることができるものの、再点弧電圧によって高圧放電灯ＤＬ１が立ち消えてしまうという別の問題を生じており、高圧放電灯ＤＬ１の点灯維持という点では不十分である。
【００１７】
なお、交流電源の瞬時的な電圧降下が検知されると、高圧放電灯ＤＬ１に矩形波交流が供給される通常点灯モードから、当該モードより周波数が低い矩形波交流が高圧放電灯ＤＬ１に供給される点灯維持モードに移行するものが特許文献３に開示されている。この特許文献３に示すものでは、点灯維持モード時において極性が固定された極性固定電流を高圧放電灯ＤＬ１に流すものが記載されている。しかしながら、この同一極性のみで高圧放電灯ＤＬ１の点灯維持を図るものでは、一方通行で片側の電極のみを酷使するため、片側の電極の消耗が早く、ランプ寿命に影響を与えるという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じても、立ち消えのリスクを高めることなく高圧放電灯の点灯を維持することのできる高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた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】
【００１９】
本発明の高圧放電灯点灯装置は、交流電源より供給される交流電圧を直流電圧に変換する交直変換回路を有する直流電源部と、前記直流電源部より出力される直流電圧を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給する出力部と、前記出力部を制御する制御部と、前記交流電源の電圧に基づく電圧、又は前記直流電源部の出力電圧の少なくとも一方を検出し、当該検出電圧が所定の閾値を下回ると異常が発生したと検知する異常検知部とを備え、前記制御部は、前記異常検知部により異常が検知されないときは、前記出力部から前記高圧放電灯に矩形波交流が供給されるように前記出力部を制御する第１のモードで制御を行い、前記異常検知部により異常が検知されると、前記第１のモードから、前記高圧放電灯での消費電力量が前記第１のモード時よりも少なく、且つ前記高圧放電灯に供給される電流の平均値よりも電流値が大きい第１の電流期間を極性反転前に有する交流電流が前記高圧放電灯に供給されるように前記出力部を制御する第２のモードに移行することを特徴とする。
【００２０】
この高圧放電灯点灯装置において、前記制御部は、前記第２のモード時において、前記高圧放電灯に供給される電流の平均値よりも電流値が大きい第２の電流期間を極性反転後に有する交流電流が前記高圧放電灯に供給されるように前記出力部を制御することが好ましい。
【００２１】
この高圧放電灯点灯装置において、前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記電流期間の電流値を増大させるように前記出力部を制御することが好ましい。
【００２２】
この高圧放電灯点灯装置において、前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記電流期間の割合を大きくさせるように前記出力部を制御することが好ましい。
【００２３】
この高圧放電灯点灯装置において、前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記高圧放電灯に供給される電流の平均値を低減させるように前記出力部を制御することが好ましい。
【００２４】
この高圧放電灯点灯装置において、前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記高圧放電灯に供給される交流電流の周波数を小さくするように前記出力部を制御することが好ましい。
【００２５】
この高圧放電灯点灯装置において、前記第２のモード時における前記電流期間の電流値は、前記第１のモード時において前記高圧放電灯に供給される電流の平均値以上であることが好ましい。
【００２６】
この高圧放電灯点灯装置において、前記異常検知部は、前記検出電圧が前記所定の閾値を下回った後に、前記所定の閾値以上になると前記交流電源の瞬時的な電圧降下が終了したと判定し、前記制御部は、前記異常検知部により前記瞬時的な電圧降下が終了したと判定されると、前記第２のモードから前記第１のモードに移行することが好ましい。
【００２７】
この高圧放電灯点灯装置において、前記所定の閾値は、通常時に得られる前記検出電圧より誤検知防止用の所定値だけ低い値であることが好ましい。
【００２８】
本発明の照明器具は、上記何れかの高圧放電灯点灯装置と、前記高圧放電灯点灯装置により点灯される前記高圧放電灯が装着される器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じても、立ち消えのリスクを高めることなく高圧放電灯の点灯を維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態１を示す回路概略図である。
【図２】（ａ）〜（ｊ）は同上の高圧放電灯点灯装置の動作を説明するための波形図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は同上の高圧放電灯点灯装置の各モード時におけるランプ電流の波形図である。
【図４】（ａ）〜（ｊ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態２における動作を説明するための波形図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は同上の高圧放電灯点灯装置の各モード時におけるランプ電流の波形図である。
【図６】本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態３における動作を説明するための波形図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流の波形図である。
【図８】本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態４における動作を説明するための波形図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流の波形図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態５における動作を説明するための波形図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は同上の高圧放電灯点灯装置における他の動作を説明するための波形図である。
【図１３】（ａ）〜（ｅ）は同上の高圧放電灯点灯装置の他の動作であって、第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態６における動作を説明するための波形図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態７における動作を説明するための波形図である。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態８における動作を説明するための波形図である。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図２０】（ａ）〜（ｊ）は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態９における動作を説明するための波形図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は同上の高圧放電灯点灯装置の第２のモード時におけるランプ電流を説明するための図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る照明器具の実施形態を示す概略図である。
【図２３】従来の高圧放電灯点灯装置を示す回路概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施形態１）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、交流電源ＡＣ１より供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源部１と、直流電源部１より出力される直流電圧を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯ＤＬ１に供給する出力部２とを備える。また、本実施形態は、出力部２を制御する制御部３と、交流電源ＡＣ１の瞬時的な電圧降下（すなわち、瞬時停電や瞬時電圧降下）を検知する異常検知部４とを備える。なお、本実施形態では、交流電源ＡＣ１として、周波数６０Ｈｚ、実効値（公称値）１００Ｖの商用交流電源を想定している。
【００３２】
直流電源部１は、交流電源ＡＣ１より与えられる電源電圧である交流電圧（図２（ａ）参照）を直流電圧に変換する交直変換回路１０と、交直変換回路１０の出力を平滑化する平滑コンデンサＣ１とを有する。
【００３３】
交直変換回路１０は、交流電源ＡＣ１の交流電流を全波整流するダイオードブリッジ等の整流器１０Ａと、整流器１０Ａの出力電圧を所定値まで昇圧する昇圧チョッパ回路１０Ｂとで構成される。昇圧チョッパ回路１０Ｂは、整流器１０Ｂの高電位側の出力端子に一端が接続され、他端がダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子に接続されたインダクタＬ１を有する。また、昇圧チョッパ回路１０Ｂは、インダクタＬ１の他端と整流器１０Ａの低電位側の出力端子との間に挿入されたＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ１を有する。なお、ダイオードＤ１のアノードはインダクタＬ１に、カソードは平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子にそれぞれ接続される。
【００３４】
また、直流電源部１は、昇圧チョッパ回路１０Ｂのスイッチング素子Ｑ１を制御する昇圧制御部１１を備える。昇圧制御部１１は、例えばマイクロコンピュータを主な構成要素とし、平滑コンデンサＣ１の両端間電圧である直流電源部１の出力電圧Ｖ２（図２（ｃ）参照）が所定値となるように、スイッチング素子Ｑ１のオン／オフ制御を実行する。なお、この種の昇圧チョッパ回路１０Ｂについては従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３５】
出力部２は、直流電源部１の出力電圧を所定値まで降圧する降圧チョッパ回路２０と、降圧チョッパ回路２０の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、インバータ回路（極性反転回路）２１とを有する。
【００３６】
降圧チョッパ回路２０は、インダクタＬ２と、インダクタＬ２の一端と平滑コンデンサＣ１の高電位側の端子との間に挿入されたＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ２とを有する。また、降圧チョッパ回路２０は、インダクタＬ２の一端と整流器１０Ｂの低電位側の出力端子との間に挿入されたダイオードＤ２を有する。なお、ダイオードＤ２のアノードは整流器１０Ａの低電位側の出力端子に、カソードはインダクタＬ２にそれぞれ接続される。
【００３７】
インバータ回路２１は、平滑コンデンサＣ２にそれぞれ並列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路、及びスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の直列回路より成るフルブリッジ回路を有する。このフルブリッジ回路では、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との接続点、スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との接続点との間に高圧放電灯ＤＬ１が挿入される。
【００３８】
ところで、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との接続点と、高圧放電灯ＤＬ１との間には、オートトランスより成るトランスＬ３の二次巻線Ｎ２が挿入される。トランスＬ３の一次巻線Ｎ１は、コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ３の直列回路を介して整流器１０Ａの低電位側の出力端子に接続される。
【００３９】
本実施形態における出力部２では、平滑コンデンサＣ２と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、トランスＬ３と、コンデンサＣ３と、抵抗Ｒ３とによって、高圧放電灯ＤＬ１に始動電圧を与えるイグニッション回路（イグナイタ）ＩＧ１が構成される。このイグニッション回路ＩＧ１では、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４が高周波でオン／オフすることにより、一次巻線Ｎ１に発生する共振電圧を、二次巻線Ｎ２により昇圧することによって、高圧放電灯ＤＬ１に始動電圧を与える。なお、上記の高周波とは、例えばトランスＬ３の一次巻線Ｎ１とコンデンサＣ１とで構成される共振回路の共振周波数、或いは当該共振周波数の整数分の１となる周波数であって、本実施形態では、数十〜数百ｋＨｚである。また、上記の共振電圧の昇圧比は、一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ２との巻線比により決定される。以上、イグニッション回路ＩＧ１の方式の例として共振方式を説明したが、パルス方式等の他の方式であっても構わない。なお、この種のイグニッション回路ＩＧ１については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４０】
異常検知部４は、交流電源ＡＣ１の電圧に応じた電圧を検出し、検出した電圧（すなわち、検出電圧）が所定の閾値を下回ると、瞬時停電や瞬時電圧降下などの瞬時的な電圧降下が発生したと判定する。本実施形態における異常検知部４は、平滑コンデンサＣ１の両端間電圧である直流電源部１の出力電圧Ｖ２を検出する。そして、異常検知部４は、検出電圧（すなわち、出力電圧）Ｖ２が所定の閾値Ｖｔｈ１を下回ると、瞬時的な電圧降下が発生したと判定して制御部３に異常検知信号を出力する。また、異常検知部４は、異常検知信号を出力した後に検出電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ１以上になると、瞬時的な電圧降下が終了したと判定して制御部３に復帰信号を出力する。
【００４１】
このように、本実施形態における異常検知部４は、直流電源部１の出力電圧Ｖ２を検出し、出力電圧（検出電圧）Ｖ２が閾値Ｖｔｈ１を下回ると瞬時的な電圧降下が発生したと判定する。このため、コンパレータ等の簡単な回路構成で瞬時停電や瞬時電圧降下を検知することができる。
【００４２】
ここで、本実施形態における閾値Ｖｔｈ１は、通常時に得られる検出電圧（出力電圧）Ｖ２より誤検知防止用の所定値だけ低い値としている。この誤検知防止用の所定値は、通常時の交流電源ＡＣ１の電圧変動による出力電圧Ｖ２の変動値よりも大きい値である。このような変動値は、実際の出力電圧Ｖ２の変動値を測定することによって得ることができ、本実施形態では、通常時の出力電圧Ｖ２の最低値と平滑コンデンサＣ１のリップル電圧を考慮して決定している。例えば、出力電圧Ｖ２が２８４±１０Ｖであり、平滑コンデンサＣ１のリップル電圧幅が１５Ｖである場合には、変動値を２５Ｖとし、閾値Ｖｔｈ１は、２５９Ｖ（＝２８４Ｖ−１０Ｖ−１５Ｖ）とする。このようにすれば、平滑コンデンサＣ１のリップル電圧や出力電圧Ｖ２のばらつきに起因する変動を、瞬時停電や瞬時電圧降下に起因する変動として誤検知してしまうことを抑制することができる。
【００４３】
なお、異常検知部４は、図１（ｂ）に示すように、交流電源ＡＣ１の電圧に応じた電圧として、整流器１０Ａの出力電圧を平滑した電圧Ｖ１（図２（ｂ）参照）を検出し、この検出電圧Ｖ１と所定の閾値Ｖｔｈ１とをコンパレータ（図示せず）等で比較してもよい。この場合、異常検知部４は、検出電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｔｈ１を下回ると、瞬時的な電圧降下が発生したと判定して制御部３に異常検知信号を出力する。また、異常検知部４は、異常検知信号を出力した後に検出電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１以上になると、瞬時的な電圧降下が終了したと判定して制御部３に復帰信号を出力する。
【００４４】
制御部３は、例えばマイクロコンピュータを主な構成要素とし、主として、降圧チョッパ回路２０のスイッチング素子Ｑ２、及びインバータ回路２１のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６のオン／オフ制御を行う。なお、各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６の制御は、制御部３よりＰＷＭ信号を与えることによって行う。
【００４５】
制御部３は、図２（ｄ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフを制御し、これによって図２（ｉ）に示すように、インダクタＬ２に三角波の電流Ｉ２を流す。この電流Ｉ２は、平滑コンデンサＣ２により平滑化されて、ランプ電流ＩＬ１（図２（ｊ）参照）として高圧放電灯ＤＬ１に供給される。ここで、ランプ電流ＩＬ１の極性は、インバータ回路２１のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６のオン／オフ状態によって決定される。本実施形態では、図２（ｅ）〜（ｈ）に示すように、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６がオン、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオフであればランプ電流ＩＬ１の極性が正となる。また、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６がオフ、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５がオンであればランプ電流ＩＬ１の極性が負となる。
【００４６】
ここで、高圧放電灯ＤＬ１は、絶縁破壊を起こした後に、グロー放電を経てアーク放電が開始され、その後に発光管内の温度が均一化されて安定した状態となった時点で、ランプ電圧がほぼ一定になるという特性を有するものである。すなわち、高圧放電灯ＤＬ１を点灯させるためには、絶縁破壊を生じさせる必要がある。
【００４７】
そのため、制御部３は、高圧放電灯ＤＬ１を点灯させる際に、イグニッション回路ＩＧ１により高圧放電灯ＤＬ１の電極間に始動電圧が印加されるように、インバータ回路２１のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を高周波でオン／オフ制御する始動モードで動作する。高圧放電灯ＤＬ１で絶縁破壊が生じた後には、制御部３は、出力部２から高圧放電灯ＤＬ１に矩形波交流が供給されるように出力部２を制御する第１のモード（通常点灯モード）で動作する。
【００４８】
この第１のモード時において、制御部３は、前述のようにスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６の組、及びスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の組をオン／オフする制御を所定周期で交互に繰り返す。これによって、図２（ｊ）に示すように、ランプ電流ＩＬ１を所定周波数の矩形波交流に変換して高圧放電灯ＤＬ１に供給し、高圧放電灯ＤＬ１を安定点灯させる。
【００４９】
ここで、制御部３は、第１のモードでの動作時に、異常検知部４から異常検知信号を受け取ると（すなわち、異常検知部４により瞬時的な電圧降下が検知されると）、第１のモードから第２のモード（点灯維持モード）に移行する。第２のモードでは、制御部３は、高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なく、且つ電流値が大きい第１の電流期間Ｔ１をランプ電流ＩＬ１の極性反転前に有する交流電流が高圧放電灯ＤＬ１に供給されるように出力部２を制御する。
【００５０】
第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形と、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形とをそれぞれ図３（ａ），（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１は、極性反転前の第１の電流期間Ｔ１と、その他の期間Ｔ０の２つの期間に区切られる。制御部３は、第２のモード時において、ランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２が第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を第１のモード時よりも大きくする制御を行う（図２（ｄ）参照）。また、制御部３は、第２のモード時の第１の電流期間Ｔ１において、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を第１のモード時よりも小さくする制御を行う（図２（ｄ）参照）。これにより、第２のモード時の第１の電流期間Ｔ１において、ランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１が平均値Ｉｍ２よりも大きくなる（図２（ｉ），（ｊ）、及び図３（ｂ）参照）。
【００５１】
なお、第２のモード時では、高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少ないことから、高圧放電灯ＤＬ１の電極の温度が低下する。このため、ランプ電流ＩＬ１の極性反転前の第１の電流期間Ｔ１において、当該電極の温度を十分に加熱するためには、その電流値ＩＴ１は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。本実施形態では、ＩＴ１＝Ｉｍ１とする。
【００５２】
また、第２のモード時において、放電灯の種類や点灯装置の性能にも依るが、高圧放電灯ＤＬ１に供給する電力が少なすぎると、高圧放電灯ＤＬ１は点灯を維持できず、立ち消えする可能性がある。そこで、本実施形態では、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１の５０％、すなわち、Ｉｍ２＝Ｉｍ１×１／２とする。
【００５３】
そして、制御部３は、第２のモードでの動作時に、異常検知部４より復帰信号を受け取ると（すなわち、異常検知部４により瞬時的な電圧降下が終了したと判定されると）、第２のモードから第１のモードに移行する。
【００５４】
以下、本実施形態の動作、特に交流電源ＡＣ１に瞬時停電や瞬時電圧降下が生じた際の動作について図２（ａ）〜（ｊ）を用いて説明する。
【００５５】
先ず、制御部３が第１のモードで動作している場合、制御部３は、図２（ｄ）に示すようにスイッチング素子Ｑ２のオン／オフを制御するとともに、図２（ｅ）〜（ｈ）に示すようにスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６のオン／オフを制御する。これにより、図２（ｉ），（ｊ）に示すように、高圧放電灯ＤＬ１に所定周波数の矩形波交流を供給する。
【００５６】
ここで、交流電源ＡＣ１が瞬時停電した場合（図２（ａ）における時刻ｔ１）、整流器１０Ａの高電位側の出力端子の電位は低下し、これに伴って直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２も低下する（図２（ｂ）参照）。そして、検出電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ１を下回ると（図２（ａ）における時刻ｔ２）、異常検知部４は制御部３に異常検知信号を出力する。異常検知信号を受け取った制御部３は、第１のモードから第２のモードに移行する。そして、制御部３は、高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なく、且つランプ電流ＩＬ１の極性反転前に第１の電流期間Ｔ１を有する交流電流が高圧放電灯ＤＬ１に供給されるように出力部２を制御する。
【００５７】
その後、交流電源ＡＣ１が瞬時停電から復帰すると（図２（ａ）における時刻ｔ３）、整流器１０Ａの高電位側の出力端子の電位は上昇し、これに伴って直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２も上昇する（図２（ｂ）参照）。そして、検出電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ１以上になると（図２（ａ）における時刻ｔ４）、異常検知部４は制御部３に復帰信号を出力する。復帰信号を受け取った制御部３は、第２のモードから第１のモードに移行する。なお、第２のモードと第１のモードとの間の移行は、次のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６のスイッチング時から行うようにしてもよい。
【００５８】
上述のように、本実施形態では、瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じたときに、制御部３が通常点灯モードである第１のモードから点灯維持モードである第２のモードに移行する。そして、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくすることで、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転前に第１の電流期間Ｔ１を設け、この第１の電流期間Ｔ１において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ１の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱し、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを低減することができる。
【００５９】
すなわち、本実施形態では、瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じても、立ち消えのリスクを高めることなく高圧放電灯ＤＬ１の点灯を維持することができる。また、本実施形態では、直流電源部１に設けられる平滑コンデンサＣ１の容量を大きくする必要がないため、全体として小型化を図ることができる。
【００６０】
（実施形態２）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１と共通であるので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図４，５に示すように、第２のモード時において、電流値が大きい第２の電流期間Ｔ２をランプ電流ＩＬ１の極性反転後に有する交流電流が高圧放電灯ＤＬ１に供給されるように、制御部３が出力部２を制御する。
【００６１】
第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形と、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形とをそれぞれ図５（ａ），（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１は、極性反転前の第１の電流期間Ｔ１と、極性反転後の第２の電流期間Ｔ２と、その他の期間Ｔ０の３つの期間に区切られる。制御部３は、第２のモード時において、ランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２が第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を第１のモード時よりも大きくする制御を行う（図４（ｄ）参照）。また、制御部３は、第２のモード時の第１の電流期間Ｔ１及び第２の電流期間Ｔ２において、それぞれスイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を第１のモード時よりも小さくする制御を行う（図４（ｄ）参照）。これにより、第２のモード時の第１の電流期間Ｔ１だけではなく、第２の電流期間Ｔ２においても、ランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ２が平均値Ｉｍ２よりも大きくなる（図２（ｉ），（ｊ）、及び図５（ｂ）参照）。
【００６２】
なお、第２のモード時では、高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少ないことから、高圧放電灯ＤＬ１の電極の温度が低下する。このため、ランプ電流ＩＬ１の極性反転前後の各電流期間Ｔ１，Ｔ２において、当該電極の温度を十分に加熱するためには、各電流値ＩＴ１，ＩＴ２は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。本実施形態では、ＩＴ１＝ＩＴ２＝Ｉｍ１とする。
【００６３】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転後に第２の電流期間Ｔ２を設け、この第２の電流期間Ｔ２において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ２の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、極性反転前のみならず反転後においても高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱することができる。したがって、極性反転時における休止期間を短縮して放電を安定に保ち、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを実施形態１よりも更に低減することができる。
【００６４】
（実施形態３）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態３について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図６に示すように、第２のモード時において、高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１が、その極性反転後から極性反転前にかけて時間の経過に伴って増大するように、制御部３が出力部２を制御する。
【００６５】
制御部３は、第２のモード時において、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数が時間の経過に伴って連続的に小さくなるように制御することで、インダクタＬ２を流れる電流Ｉ２のピーク値を連続的に増大させる。これにより、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１は、時間の経過に伴って連続的に増大する。ここで、制御部３は、図６に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２が、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。これにより、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。なお、極性反転前に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１は、その最大値が第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上となるように設定するのが望ましい。
【００６６】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転前に第１の電流期間Ｔ１を設け、この第１の電流期間Ｔ１において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ１の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱し、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを低減することができる。
【００６７】
なお、図７（ａ）に示すように、第２のモード時において、期間Ｔ０における前半の一定期間のみランプ電流ＩＬ１が連続的に変化するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、第２のモード時において、第１の電流期間Ｔ１及び期間Ｔ０における後半の一定期間のみランプ電流ＩＬ１が連続的に変化するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御してもよい。何れの場合においても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
（実施形態４）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態４について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図８に示すように、第２のモード時の各電流期間Ｔ１，Ｔ２において、高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１が時間の経過に伴って変化するように、制御部３が出力部２を制御する。
【００６９】
制御部３は、期間Ｔ０の後半の一定期間及び第１の電流期間Ｔ１の前半の一定期間において、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数が時間の経過に伴って連続的に小さくなるように制御する。これにより、インダクタＬ２を流れる電流Ｉ２のピーク値が時間の経過に伴って連続的に増大するので、当該期間におけるランプ電流ＩＬ１は、時間の経過に伴って連続的に増大する。また、制御部３は、第２の電流期間Ｔ２の後半の一定期間及び期間Ｔ０の前半の一定期間において、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数が時間の経過に伴って連続的に大きくなるように制御する。これにより、インダクタＬ２を流れる電流Ｉ２のピーク値が時間の経過に伴って連続的に減少するので、当該期間におけるランプ電流ＩＬ１は、時間の経過に伴って連続的に減少する。
【００７０】
ここで、制御部３は、図８に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２が、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。これにより、実施形態２と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。なお、極性反転前後に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、各電流期間Ｔ１，Ｔ２におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１，ＩＴ２は、その最大値が第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上となるように設定するのが望ましい。
【００７１】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、実施形態２と同様に、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転後に第２の電流期間Ｔ２を設け、この第２の電流期間Ｔ２において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ２の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、極性反転前のみならず反転後においても高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱することができる。したがって、極性反転時における休止期間を短縮して放電を安定に保ち、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを実施形態１よりも更に低減することができる。
【００７２】
なお、図９（ａ）に示すように、第２のモード時において、第２の電流期間Ｔ２及び期間Ｔ０における前半の一定期間のみランプ電流ＩＬ１が連続的に変化するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御してもよい。また、図９（ｂ）に示すように、第２のモード時において、各電流期間Ｔ０〜Ｔ２に亘ってランプ電流ＩＬ１が非線形に変化するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御してもよい。何れの場合においても、実施形態２と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
（実施形態５）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態５について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図１０，図１２に示すように、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２が低下するにつれて各電流期間Ｔ１，Ｔ２における電流値ＩＴ１，ＩＴ２を増大させるように、制御部３が出力部２を制御する。
【００７４】
先ず、第２のモード時において第１の電流期間Ｔ１を設けた場合について説明する。
【００７５】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図１１（ａ）に示し、第２のモード時における各パラメータの出力電圧Ｖ２に対する変化を図１１（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。制御部３は、図１０，図１１（ｄ）に示すように、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１が増大するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。また、極性反転前に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。
【００７６】
次に、第２のモード時において第１の電流期間Ｔ１及び第２の電流期間Ｔ２を設けた場合について説明する。
【００７７】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図１３（ａ）に示し、第２のモード時における各パラメータの出力電圧Ｖ２に対する変化を図１３（ｂ）〜（ｅ）にそれぞれ示す。制御部３は、図１２、及び図１３（ｄ），（ｅ）に示すように、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて各電流期間Ｔ１，Ｔ２の電流値ＩＴ１，ＩＴ２が増大するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。また、極性反転前後に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、各電流期間Ｔ１，Ｔ２におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１，ＩＴ２は、何れも第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。なお、図１３（ｄ），（ｅ）の実線及び破線で示すように、各電流期間Ｔ１，Ｔ２の電流値ＩＴ１，ＩＴ２のうち、少なくとも何れか一方の電流値を出力電圧Ｖ２の低下に伴って増大させるように制御すればよい。
【００７８】
ここで、図１０，図１２には図示していないが、期間Ｔ０におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ０は、出力電圧Ｖ２の低下に伴って減少するように制御部３によって制御される（図１１（ｃ），図１３（ｃ）参照）。これにより、本実施形態では、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１の５０％、すなわち、Ｉｍ２＝Ｉｍ１×１／２となるように制御される（図１１（ｂ），図１３（ｂ）参照）。したがって、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。
【００７９】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、第２のモード時において、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて各電流期間Ｔ１，Ｔ２の電流値ＩＴ１，ＩＴ２を増大させているので、出力電圧Ｖ２が低下していても高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱することができる。したがって、極性反転時における休止期間を短縮して放電を安定に保ち、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを実施形態１よりも更に低減することができる。
【００８０】
（実施形態６）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態６について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図１４，図１５に示すように、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１の割合を大きくさせるように、制御部３が出力部２を制御する。
【００８１】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図１５（ａ）に示し、第２のモード時における各パラメータの出力電圧Ｖ２に対する変化を図１５（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。制御部３は、図１４，図１５（ｃ）に示すように、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１の割合が大きくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。また、極性反転前に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。
【００８２】
ここで、図１４（ｄ）には図示していないが、期間Ｔ０におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ０は、出力電圧Ｖ２の低下に伴って減少するように制御部３によって制御される（図１５（ｄ）参照）。これにより、本実施形態では、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１の５０％、すなわち、Ｉｍ２＝Ｉｍ１×１／２となるように制御される（図１５（ｂ）参照）。したがって、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。
【００８３】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、第２のモード時において、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１の割合を大きくしているので、出力電圧Ｖ２が低下していても高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱することができる。したがって、極性反転時における再点弧電圧の発生を抑制することができ、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを実施形態１〜４よりも更に低減することができる。
【００８４】
なお、第２のモード時において、第１の電流期間Ｔ１と併せて第２の電流期間Ｔ２を設け、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第２の電流期間Ｔ２の割合が大きくなるように、制御部３が出力部２を制御してもよい。この場合でも、上記と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
（実施形態７）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態７について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図１６，図１７に示すように、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２が低下するにつれて高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を低減させるように、制御部３が出力部２を制御する。
【００８６】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図１７（ａ）に示し、第２のモード時における各パラメータの出力電圧Ｖ２に対する変化を図１７（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。制御部３は、図１６に示すように、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて期間Ｔ０におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ０が低減するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。これにより、図１７（ｃ）に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以下に制御される。したがって、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。
【００８７】
なお、図１７（ｄ）に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２は、その最小値を第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１の５０％に設定してもよい。また、極性反転前後に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、各電流期間Ｔ１，Ｔ２におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１，ＩＴ２は、何れも第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。
【００８８】
ここで、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１に供給するランプ電流を急激に変化させると、点灯状態が一時的に不安定となって再点弧電圧が上昇し、高圧放電灯ＤＬ１が立ち消えする虞がある。そこで、本実施形態では、上記のように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を、急激に変化させるのではなく出力電圧Ｖ２の低下に従って徐々に低減させている。したがって、高圧放電灯ＤＬ１の点灯状態が不安定になるのを抑制することができ、高圧放電灯ＤＬ１の立ち消えを防止することができる。
【００８９】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、実施形態２と同様に、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転後に第２の電流期間Ｔ２を設け、この第２の電流期間Ｔ２において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ２の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、極性反転前のみならず反転後においても高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱することができる。したがって、極性反転時における休止期間を短縮して放電を安定に保ち、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを実施形態１よりも更に低減することができる。
【００９０】
更に、本実施形態では、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を出力電圧Ｖ２の低下に従って低減させている。これにより、ランプ電流ＩＬ１の急激な変化に伴って高圧放電灯ＤＬ１の点灯状態が不安定になるのを防ぐことができる。したがって、極性反転時に出力電圧Ｖ２が低下していたとしても、高圧放電灯ＤＬ１の立ち消えのリスクを実施形態１〜４よりも更に低減することができる。
【００９１】
（実施形態８）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態８について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図１８，図１９に示すように、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２が低下するにつれて高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を低減させるように、制御部３が出力部２を制御する。また、本実施形態は、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１の割合を小さくするように、制御部３が出力部２を制御する。
【００９２】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図１９（ａ）に示し、第２のモード時における各パラメータの出力電圧Ｖ２に対する変化を図１９（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。制御部３は、図１８に示すように、第２のモード時において、期間Ｔ０におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ０が時間の経過に伴って線形的に増大するように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。また、制御部３は、図１８に示すように、第２のモード時において、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第１の電流期間Ｔ１の割合が小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する（図１９（ｄ）参照）。これにより、図１９（ｃ）に示すように、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以下に制御される。したがって、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。
【００９３】
なお、極性反転前に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい（図１９（ｂ）参照）。
【００９４】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転前に第１の電流期間Ｔ１を設け、この第１の電流期間Ｔ１において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ１の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱し、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを低減することができる。
【００９５】
更に、本実施形態では、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２を出力電圧Ｖ２の低下に従って低減させている。これにより、ランプ電流ＩＬ１の急激な変化に伴って高圧放電灯ＤＬ１の点灯状態が不安定になるのを防ぐことができる。したがって、極性反転時に出力電圧Ｖ２が低下していたとしても、高圧放電灯ＤＬ１の立ち消えのリスクを実施形態１〜４よりも更に低減することができる。
【００９６】
なお、第２のモード時において、第１の電流期間Ｔ１と併せて第２の電流期間Ｔ２を設け、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて第２の電流期間Ｔ２の割合が小さくなるように、制御部３が出力部２を制御してもよい。この場合でも、上記と同様の効果を奏することができる。
【００９７】
（実施形態９）
以下、本発明に係る高圧放電灯点灯装置の実施形態９について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成、始動モード時の動作、第１のモード時の動作は実施形態１，２と共通であり、第２のモード時における動作についても一部共通するので、共通する点については説明を省略する。本実施形態は、図２０，図２１に示すように、第２のモード時において、直流電源部１の出力電圧（検出電圧）Ｖ２が低下するにつれて高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１（交流電流）の周波数ｆ２が小さくなるように、制御部３が出力部２を制御する。
【００９８】
第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の波形を図２１（ａ）に示し、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の周波数ｆ２の出力電圧Ｖ２に対する変化を図２１（ｂ）に示す。なお、図２１（ｂ）における「ｆ１」は、第１のモード時における高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１の周波数である。制御部３は、図２０（ｅ）〜（ｈ）に示すように、第２のモード時において、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６の駆動周波数が小さくなるように制御する。これにより、図２０（ｊ），図２１（ｂ）に示すように、高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１の周波数ｆ２は、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて小さくなる。
【００９９】
また、制御部３は、第２のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ２が、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１よりも小さくなるように、スイッチング素子Ｑ２の駆動周波数を制御する。これにより、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量が第１のモード時よりも少なくなる。なお、極性反転前に高圧放電灯ＤＬ１の電極を十分に加熱するために、第１の電流期間Ｔ１におけるランプ電流ＩＬ１の電流値ＩＴ１は、第１のモード時におけるランプ電流ＩＬ１の平均値Ｉｍ１以上に設定するのが望ましい。
【０１００】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時における高圧放電灯ＤＬ１での消費電力量を第１のモード時よりも少なくしている。これにより、本実施形態では、第２のモード時において高圧放電灯ＤＬ１の点灯の維持を図ることができる。また、本実施形態では、実施形態１と同様に、第２のモード時においてランプ電流ＩＬ１の極性反転前に第１の電流期間Ｔ１を設け、この第１の電流期間Ｔ１において平均値Ｉｍ２よりも大きい電流値ＩＴ１の交流電流を高圧放電灯ＤＬ１に供給している。これにより、本実施形態では、高圧放電灯ＤＬ１の電極を加熱し、極性反転時の再点弧電圧の発生による立ち消えのリスクを低減することができる。
【０１０１】
更に、本実施形態では、第２のモード時において、出力電圧Ｖ２が低下するにつれて高圧放電灯ＤＬ１に供給されるランプ電流ＩＬ１の周波数ｆ２を小さくしている。これにより、単位時間当たりの極性反転数を減少させることができるので、極性反転時の立ち消えのリスクを実施形態５よりも更に低減させることができる。
【０１０２】
上記各実施形態の高圧放電灯点灯装置は、例えば図２２（ａ）〜（ｃ）に示すような照明器具に採用することができる。図２２（ａ）〜（ｃ）に示す照明器具は、上記各実施形態の何れかの高圧放電灯点灯装置が収納される電子バラスト５と、当該高圧放電灯点灯装置により点灯される高圧放電灯ＤＬ１が装着される器具本体６とを備えている。なお、図２２（ａ）に示す照明器具はダウンライトであり、図２２（ｂ），（ｃ）に示す照明器具はスポットライトである。
【０１０３】
このような照明器具によれば、瞬時停電や瞬時電圧降下などが生じても、立ち消えのリスクを高めることなく高圧放電灯ＤＬ１の点灯を維持することができる。なお、これらの照明器具は単独で用いるのみならず、複数を組み合わせて照明システムを構築してもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１直流電源部
１０交直変換回路
２出力部
３制御部
４異常検知部
ＡＣ１交流電源
ＤＬ１高圧放電灯

【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源より供給される交流電圧を直流電圧に変換する交直変換回路を有する直流電源部と、前記直流電源部より出力される直流電圧を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給する出力部と、前記出力部を制御する制御部と、前記交流電源の電圧に基づく電圧、又は前記直流電源部の出力電圧の少なくとも一方を検出し、当該検出電圧が所定の閾値を下回ると異常が発生したと検知する異常検知部とを備え、前記制御部は、前記異常検知部により異常が検知されないときは、前記出力部から前記高圧放電灯に矩形波交流が供給されるように前記出力部を制御する第１のモードで制御を行い、前記異常検知部により異常が検知されると、前記第１のモードから、前記高圧放電灯での消費電力量が前記第１のモード時よりも少なく、且つ前記高圧放電灯に供給される電流の平均値よりも電流値が大きい第１の電流期間を極性反転前に有する交流電流が前記高圧放電灯に供給されるように前記出力部を制御する第２のモードに移行することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２のモード時において、前記高圧放電灯に供給される電流の平均値よりも電流値が大きい第２の電流期間を極性反転後に有する交流電流が前記高圧放電灯に供給されるように前記出力部を制御することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記電流期間の電流値を増大させるように前記出力部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記電流期間の割合を大きくさせるように前記出力部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記高圧放電灯に供給される電流の平均値を低減させるように前記出力部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２のモード時において、前記直流電源部の出力電圧が低下するにつれて前記高圧放電灯に供給される交流電流の周波数を小さくするように前記出力部を制御することを特徴とする請求項５記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記第２のモード時における前記電流期間の電流値は、前記第１のモード時において前記高圧放電灯に供給される電流の平均値以上であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記異常検知部は、前記検出電圧が前記所定の閾値を下回った後に、前記所定の閾値以上になると前記交流電源の瞬時的な電圧降下が終了したと判定し、前記制御部は、前記異常検知部により前記瞬時的な電圧降下が終了したと判定されると、前記第２のモードから前記第１のモードに移行することを特徴とする請求項７記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記所定の閾値は、通常時に得られる前記検出電圧より誤検知防止用の所定値だけ低い値であることを特徴とする請求項８記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の高圧放電灯点灯装置と、前記高圧放電灯点灯装置により点灯される前記高圧放電灯が装着される器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

【図１】