高圧放電灯点灯装置及び照明装置
【課題】高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加する。
【解決手段】点灯装置２は、昇圧チョッパ回路１７の出力端子にインバータ回路１９を接続し、インバータ回路内に第１の始動装置４を組込み、また、種類判別用の抵抗２５を接続する。点灯装置の出力端子に配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置を接続し、この第２の始動装置の出力端子に高圧放電灯を接続する。第２の始動装置にも抵抗２５と直列に接続する種類判別用の抵抗を接続する。そして、点灯装置の動作時に２つの種類判別用抵抗の接続点に発生する電圧を、さらに抵抗で分圧して取り出しチョッピング制御部１８に供給する。チョッピング制御部は、入力される電圧により第２の始動装置の種類を判別し、第２の始動装置から高圧放電灯に適切な高圧パルスが発生するように昇圧チョッパ回路をチョッピング制御し、点灯装置の出力を制御する。
【解決手段】点灯装置２は、昇圧チョッパ回路１７の出力端子にインバータ回路１９を接続し、インバータ回路内に第１の始動装置４を組込み、また、種類判別用の抵抗２５を接続する。点灯装置の出力端子に配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置を接続し、この第２の始動装置の出力端子に高圧放電灯を接続する。第２の始動装置にも抵抗２５と直列に接続する種類判別用の抵抗を接続する。そして、点灯装置の動作時に２つの種類判別用抵抗の接続点に発生する電圧を、さらに抵抗で分圧して取り出しチョッピング制御部１８に供給する。チョッピング制御部は、入力される電圧により第２の始動装置の種類を判別し、第２の始動装置から高圧放電灯に適切な高圧パルスが発生するように昇圧チョッパ回路をチョッピング制御し、点灯装置の出力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電灯を点灯制御する高圧放電灯点灯装置及びこの高圧放電灯点灯装置を使用した照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧放電灯点灯装置においては、高圧放電灯安定器と照明器具とを離して設置し、高圧放電灯安定器側に昇圧装置を配置するとともに照明器具に高圧放電ランプと高電圧パルス発生装置を配置し、高圧放電灯安定器からの無負荷二次電圧に昇圧装置からの高い電圧を重畳した高電圧を高電圧パルス発生装置に出力し、高電圧パルス発生装置では入力する高電圧にさらに高電圧パルスを重畳して高圧放電灯に印加するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−０４５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような高圧放電灯点灯装置では、照明器具側にどのような高電圧パルス発生装置が接続されているか知らないと、高圧放電灯安定器側の昇圧装置から発生する電圧が高いために高電圧パルス発生装置から不要に高い高電圧パルスが発生して高圧放電ランプに印加するという問題があり、高圧放電ランプにダメージを与える虞があった。
本発明は、第１の始動装置を内蔵した点灯装置と分離して設けられたパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置から高圧放電灯に対して高圧パルスを発生するものにおいて、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる高圧放電灯点灯装置及び照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、高圧放電灯と、この高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置を内蔵した点灯装置と、高圧放電灯と点灯装置との間に接続され、点灯装置の出力に応じて高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生するパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置と、この第２の始動装置に組み込まれ、自己の種類を判別させるための判別回路とを備え、点灯装置は、判別回路の判別結果に基づいて出力を制御する高圧放電灯点灯装置にある。
【０００５】
高圧放電灯は水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等である。判別回路は、始動装置の種類を電気信号や光信号で知らせるように構成することができる。具体的な構成については、後述の実施形態も参考することにより、当業者にとっては適宜実施可能である。点灯装置は、出力を変化可能であるもので、例えば、インバータ、チョッパ、あるいはこれらを組み合わせたもの等が比較的簡単かつ安価に入手可能である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、点灯装置は、判別回路によって第２の始動装置の接続を判別し、第１の始動装置の動作を停止することにある。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、第２の始動装置は、点灯装置からの高電圧パルスを低減する、コンデンサ、ツェナーダイオード、バリスタなどのパルス電圧低減手段を設けたことにある。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一記載の高圧放電灯点灯装置において、点灯装置は、判別回路の判別結果に基づいて出力を制御し、これにより、パルス電圧発生手段は高電圧パルスの波高値を制御することにある。
【０００９】
請求項５記載の発明は、高圧放電灯を支持した照明器具と、この照明器具の高圧放電灯を点灯制御する請求項１記載の高圧放電灯点灯装置からなる照明装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至４記載の発明によれば、第１の始動装置を内蔵した点灯装置と分離して設けられたパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置から高圧放電灯に対して高圧パルスを発生するものにおいて、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項２及び３記載の発明によれば、さらに、点灯装置の第１の始動装置からの高電圧パルスによる第２の始動装置への悪影響を除去できる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項４記載の発明によれば、高圧放電灯に印加する高電圧パルスの波高値を整えることができる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項５記載の発明によれば、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる照明装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、商用交流電源１に点灯装置２を接続している。前記点灯装置２は高圧放電灯３を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置４を内蔵している。
【００１２】
前記点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂに比較的長い距離の配線５ａ，５ｂの一端を接続している。前記配線５ａ，５ｂの他端は第２の始動装置６に入力端子６ａ，６ｂに接続している。前記第２の始動装置６の出力端子６ｃ，６ｄは短い距離の配線７ａ，７ｂによって前記高圧放電灯３に接続している。
【００１３】
前記点灯装置２の構成を具体的に示すと、図２に示すように、前記商用交流電源１にダイオードブリッジからなる全波整流回路１１の入力端子を接続し、この全波整流回路１１の出力端子に第１のインダクタ１２を直列に介してＭＯＳ型の第１のＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）１３を並列に接続している。そして、前記第１のＦＥＴ１３にダイオード１４を順方向に介して電解コンデンサからなる１対の平滑コンデンサ１５、１６の直列回路を並列に接続している。
【００１４】
前記第１のインダクタ１２、第１のＦＥＴ１３、ダイオード１４、平滑コンデンサ１５、１６は昇圧チョッパ回路１７を構成している。この昇圧チョッパ回路１７は、チョッピング制御部１８を設け、このチョッピング制御部１８によって前記ＦＥＴ１３をオン、オフ制御するようになっている。
【００１５】
前記昇圧チョッパ回路１７の出力端子、すなわち、前記平滑コンデンサ１５、１６の直列回路の両端間に、インバータ回路１９を接続している。前記インバータ回路１９は、前記平滑コンデンサ１５、１６の直列回路に、ＭＯＳ型の第２、第３のＦＥＴ２０，２１の直列回路を並列に接続し、平滑コンデンサ１５、１６の接続点を出力端子２ａに接続し、第２、第３のＦＥＴ２０，２１の接続点をコンデンサ２２及び第２のインダクタ２３を直列に介し、さらに、前記第１の始動装置４を構成するイグナイタトランス２４の２次巻線を介して出力端子２ｂに接続している。
【００１６】
前記平滑コンデンサ１５に種類判別用の抵抗２５を並列に接続し、前記平滑コンデンサ１６に抵抗２６、２７の直列回路を並列に接続している。
前記第１の始動装置４は、前記第３のＦＥＴ２１に前記コンデンサ２２及び第２のインダクタ２３を直列に介して、ダイオード２８、抵抗２９及びコンデンサ３０の直列回路を並列に接続し、前記コンデンサ３０に前記イグナイタトランス２４の１次巻線と双方向性２端子サイリスタ３１との直列回路を並列に接続したパルス電圧発生回路によって構成している。前記コンデンサ３０にＭＯＳ型の第４のＦＥＴ３２を並列に接続している。前記インバータ回路１９はスイッチング制御部３３によって前記各ＦＥＴ２０，２１を所望の低周波で交互にオン、オフ動作するようになっている。
【００１７】
前記第２の始動装置６は、前記点灯装置２から低周波電力の供給を受けて動作するもので、図３に示すように、入力端子６ａ，６ｂ間に種類判別用の抵抗３５とパルス電圧吸収用のコンデンサ３６を接続している。前記抵抗３５はこの第２の始動装置６の種類に応じて決められた抵抗値に設定されている。なお、種類とは、第２の始動装置６の性能やこの第２の始動装置６とともに接続される高圧放電灯３の種類（ランプの種類や定格電力を含む。）等を含む。
【００１８】
前記点灯装置２の抵抗２５とこの抵抗３５との直列回路によって第２の始動装置６の種類を判別する判別回路を構成している。前記コンデンサ３６は高電圧パルスを吸収して低減するパルス電圧低減手段を構成している。
【００１９】
前記コンデンサ３６にパルス電圧発生手段３７を接続している。前記パルス電圧発生手段３７は、前記コンデンサ３６に抵抗３８及びダイオード３９を直列に介してコンデンサ４０を並列に接続し、そのコンデンサ４０にイグナイタトランス４１の１次巻線及びダイオード４２を直列に介して単方向性３端子サイリスタ４３を並列に接続している。また、前記コンデンサ３６に抵抗４４とコンデンサ４５との直列回路を並列に接続している。そして、前記３端子サイリスタ４３のゲートと、前記抵抗４４とコンデンサ４５との接続点との間に、双方向性２端子サイリスタ４６を接続している。
【００２０】
このような構成においては、点灯装置２は、第１のＦＥＴ１４のオン、オフ動作により電源電圧が昇圧され、昇圧された直流電圧が平滑コンデンサ１５、１６に充電され、この直流電圧がインバータ回路１９に供給される。インバータ回路１９では、第２、第３のＦＥＴ２０、２１が低周波サイクルで交互にオン、オフ制御される。これにより、インバータ回路１９の出力端子２ａ，２ｂ間に低周波電力が出力され、配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６に供給される。
【００２１】
一方、点灯装置２に配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６が接続されていることで、点灯装置２の種類判別用の抵抗２５と第２の始動装置６における種類判別用の抵抗３５が配線５ａ，５ｂを介して点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂ間に直列に接続されている。これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、出力端子２ａには所定の電圧が発生し、この電圧が抵抗２６、２７により分圧されてチョッピング制御部１８に供給される。この分圧された電圧は第２の始動装置６がどのような種類のものか、例えば、入力電圧に対してどのような高電圧パルスが発生するかを示している。
【００２２】
従って、チョッピング制御部１８はこの分圧された電圧を入力することで、第１のＦＥＴ１３のスイッチングデューティを制御し、インバータ回路１９へ供給する直流電圧を制御する。パルス電圧発生回路内のコンデンサ３０に充電される電圧は、前記直流電圧に比例する。また、パルス電圧はコンデンサ３０の充電電圧に比例することから、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高圧パルスが発生するように制御できる。こうして、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように制御される。
【００２３】
また、抵抗２６、２７により分圧された電圧は第４のＦＥＴ３２に供給され、このＦＥＴ３２をオン動作する。これにより、コンデンサ３０が短絡されるので第１の始動装置４は動作が停止される。このように、点灯装置２は高圧放電灯３との間に第２の始動装置６が接続されていることを判別したときには第１の始動装置４の動作を停止することができる。これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に不要な高電圧パルスが供給されるのを防止でき、高電圧パルスによる第２の始動装置６への悪影響を除去できる。
【００２４】
また、仮に、第４のＦＥＴ３２が故障してコンデンサ３０が短絡されない場合には、ダイオード２８及び抵抗２９を介してコンデンサ３０が充電されるようになる。このときには、コンデンサ３０の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ３１のブレークオーバ電圧に達すると２端子サイリスタ３１が導通するので、コンデンサ３０の充電電荷がイグナイタトランス２４の１次巻線に流れ、その２次巻線に高電圧パルスが発生し、第２の始動装置６に供給されるようになる。しかし、このような事態が発生しても第２の始動装置６にはパルス電圧を吸収するコンデンサ３６が接続されているので、このコンデンサ３６が点灯装置２からの高電圧パルスを吸収して装置内に悪影響を及ぼすのを防止する。
【００２５】
点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、第２の始動装置６では入力端子６ａが正極のときに抵抗３８、ダイオード３９を介してコンデンサ４０が充電される。また、抵抗４４を介してコンデンサ４５が充電される。そして、コンデンサ４５の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ４６のブレークオーバ電圧に達すると、この２端子サイリスタ４６が導通する。
【００２６】
双方向性２端子サイリスタ４６が導通すると、３端子サイリスタ４３が導通し、イグナイタトランス４１の１次巻線にコンデンサ４０からの放電電流が瞬時に流れ、イグナイタトランス４１の２次巻線に数ｋＶという高いパルス電圧が発生し、高圧放電灯３に印加される。このとき、高圧放電灯３に印加される高電圧パルスは、点灯装置２からの低周波電圧の制御によってその適切な波高値に整えられる。従って、高圧放電灯３に対して不要に高い高電圧パルスが印加することはない。
【００２７】
そして、高圧放電灯３が点灯を開始すると、ランプ電圧が低下し、以降、コンデンサ４５の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ４６のブレークオーバ電圧に達しなくなり、第２の始動装置６からのパルス電圧の出力は停止される。こうして、高圧放電灯３の点灯後は高電圧パルスの発生を確実に停止させることができる。そして、点灯後は点灯装置２からの低周波電力によって点灯を維持するようになる。
【００２８】
なお、点灯装置２に対して高圧放電灯３を短い配線で直接接続した場合は、点灯装置２内の第１の始動装置４が動作し、この第１の始動装置４から高電圧パルスが高圧放電灯３に印加される。そして、高圧放電灯３は点灯するようになる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、第２の始動装置５の変形例を示す。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、点灯装置２の構成は第１の実施の形態と同一であり、全体の構成は図１と同一である。
【００３０】
この第２の始動装置６は、図４に示すように、第１の実施の形態における種類判別用の抵抗３５に代えて、コンデンサ４０に種類判別用の抵抗４７を並列に接続したものである。その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
この実施の形態では、点灯装置２の種類判別用の抵抗２５と、抵抗３８及びダイオード３９と、種類判別用の抵抗４７とで判別回路を構成する。すなわち、点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂ間に、抵抗２５、抵抗３８、ダイオード３９及び抵抗４７の直列回路が配線５ａ，５ｂを介して接続されることになる。
【００３１】
これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、出力端子２ａには所定の電圧が発生し、この電圧が抵抗２６、２７により分圧されてチョッピング制御部１８に供給される。そして、チョッピング制御部１８はこの分圧された電圧を入力することで、第１のＦＥＴ１３のスイッチング周波数を制御し、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように点灯装置２を制御する。
【００３２】
従って、この実施の形態においても、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように適切に制御され、高圧放電灯３に対して適切な波高値に制御された高電圧パルスが印加される。なお、その他については前述した実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
なお、判別回路の構成は、前述した第１、第２の実施の形態に限定するものでないのは勿論で有る。
【００３３】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は点灯装置２の変形例を示す。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、第２の始動装置５は、第１の実施の形態で使用した図３、あるいは第２の実施の形態で使用した図４の構成になっている。全体の構成は図１と同一である。
【００３４】
この点灯装置２は、図５に示すように、スイッチング制御部３３に代えて、ランプ電力制御回路４８を使用している。前記ランプ電力制御回路４８は、抵抗２６，２７の接続点から分圧された電圧を入力して接続されている第２の始動装置６の種類を判別し、それに応じてインバータ回路１９の各ＦＥＴ２０，２１のスイッチングデューティを制御してランプ電力を変化させる。すなわち、第２の始動装置６は高圧放電灯３に対応して設けられており、第２の始動装置６の種類を判別することでどのようなランプ電力の高圧放電灯３が接続されているか知ることができるので、高圧放電灯３に応じた適切なランプ電力制御ができる。なお、その他については前述した実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
【００３５】
なお、前述した各実施の形態においては、第２の始動装置６の接続を判別して点灯装置２における第１の始動装置４の動作を停止させるとともに、第２の始動装置６に第１の始動装置４からの高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６を設けたものについて述べたが、第１の始動装置４の動作を停止させる機能があれば高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６は無くてもよい。また、点灯装置２に第１の始動装置４の動作を停止させる機能が無い場合には第２の始動装置５に高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６を設ける必要がある。
【００３６】
また、前述した各実施の形態においては、第２の始動装置５に高電圧パルスを低減するパルス電圧低減手段としてコンデンサを使用したものについて述べたがこれに限定するものではなく、インダクタとコンデンサを組み合わせたものや、バリスタやツェナーダイオードや放電ギャップ素子を使用してもよい。コンデンサを使用するものは高電圧パルスを吸収して低減する機能を有し、バリスタやツェナーダイオードや放電ギャップ素子を使用するものは高電圧パルスを抑制して低減する機能を有する。
【００３７】
（第４の実施の形態）
この実施の形態は照明装置について述べる。
図６に示すように、高圧放電灯３を照明器具５１によって支持し、この照明器具５１を、例えば室内の天井５２に固定している。そして、第２の始動装置６をこの照明器具５１の近傍に配置し配線７ａ，７ｂによってランプソケット５３に接続している。なお、第２の始動装置６をランプソケット５３内に一体に組み込んでもよい。
【００３８】
点灯装置２は室内の特定の場所に設置され、長い配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６に接続される。
このような構成の照明装置では、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように適切に制御される。従って、高圧放電灯３に対して適切な波高値に制御された高電圧パルスが印加され、高圧放電灯３に対して過度な負担を与えること無く確実に始動点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の、第１の実施の形態に係る全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態における点灯装置の具体的回路構成を示す図。
【図３】同実施の形態における第２の始動装置の具体的回路構成を示す図。
【図４】本発明の、第２の実施の形態に係る第２の始動装置の具体的回路構成を示す図。
【図５】本発明の、第３の実施の形態に係る点灯装置の具体的回路構成を示す図。
【図６】本発明の、第４の実施の形態に係る照明装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
２…点灯装置、３…高圧放電灯、４…第１の始動装置、６…第２の始動装置、１８…チョッピング制御部、２５、３５…種類判別用の抵抗。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電灯を点灯制御する高圧放電灯点灯装置及びこの高圧放電灯点灯装置を使用した照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧放電灯点灯装置においては、高圧放電灯安定器と照明器具とを離して設置し、高圧放電灯安定器側に昇圧装置を配置するとともに照明器具に高圧放電ランプと高電圧パルス発生装置を配置し、高圧放電灯安定器からの無負荷二次電圧に昇圧装置からの高い電圧を重畳した高電圧を高電圧パルス発生装置に出力し、高電圧パルス発生装置では入力する高電圧にさらに高電圧パルスを重畳して高圧放電灯に印加するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−０４５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような高圧放電灯点灯装置では、照明器具側にどのような高電圧パルス発生装置が接続されているか知らないと、高圧放電灯安定器側の昇圧装置から発生する電圧が高いために高電圧パルス発生装置から不要に高い高電圧パルスが発生して高圧放電ランプに印加するという問題があり、高圧放電ランプにダメージを与える虞があった。
本発明は、第１の始動装置を内蔵した点灯装置と分離して設けられたパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置から高圧放電灯に対して高圧パルスを発生するものにおいて、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる高圧放電灯点灯装置及び照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、高圧放電灯と、この高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置を内蔵した点灯装置と、高圧放電灯と点灯装置との間に接続され、点灯装置の出力に応じて高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生するパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置と、この第２の始動装置に組み込まれ、自己の種類を判別させるための判別回路とを備え、点灯装置は、判別回路の判別結果に基づいて出力を制御する高圧放電灯点灯装置にある。
【０００５】
高圧放電灯は水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等である。判別回路は、始動装置の種類を電気信号や光信号で知らせるように構成することができる。具体的な構成については、後述の実施形態も参考することにより、当業者にとっては適宜実施可能である。点灯装置は、出力を変化可能であるもので、例えば、インバータ、チョッパ、あるいはこれらを組み合わせたもの等が比較的簡単かつ安価に入手可能である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、点灯装置は、判別回路によって第２の始動装置の接続を判別し、第１の始動装置の動作を停止することにある。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の高圧放電灯点灯装置において、第２の始動装置は、点灯装置からの高電圧パルスを低減する、コンデンサ、ツェナーダイオード、バリスタなどのパルス電圧低減手段を設けたことにある。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一記載の高圧放電灯点灯装置において、点灯装置は、判別回路の判別結果に基づいて出力を制御し、これにより、パルス電圧発生手段は高電圧パルスの波高値を制御することにある。
【０００９】
請求項５記載の発明は、高圧放電灯を支持した照明器具と、この照明器具の高圧放電灯を点灯制御する請求項１記載の高圧放電灯点灯装置からなる照明装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至４記載の発明によれば、第１の始動装置を内蔵した点灯装置と分離して設けられたパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置から高圧放電灯に対して高圧パルスを発生するものにおいて、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項２及び３記載の発明によれば、さらに、点灯装置の第１の始動装置からの高電圧パルスによる第２の始動装置への悪影響を除去できる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項４記載の発明によれば、高圧放電灯に印加する高電圧パルスの波高値を整えることができる高圧放電灯点灯装置を提供できる。
また、請求項５記載の発明によれば、高圧放電灯に対し常に適切な高電圧パルスを印加できる照明装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、商用交流電源１に点灯装置２を接続している。前記点灯装置２は高圧放電灯３を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置４を内蔵している。
【００１２】
前記点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂに比較的長い距離の配線５ａ，５ｂの一端を接続している。前記配線５ａ，５ｂの他端は第２の始動装置６に入力端子６ａ，６ｂに接続している。前記第２の始動装置６の出力端子６ｃ，６ｄは短い距離の配線７ａ，７ｂによって前記高圧放電灯３に接続している。
【００１３】
前記点灯装置２の構成を具体的に示すと、図２に示すように、前記商用交流電源１にダイオードブリッジからなる全波整流回路１１の入力端子を接続し、この全波整流回路１１の出力端子に第１のインダクタ１２を直列に介してＭＯＳ型の第１のＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）１３を並列に接続している。そして、前記第１のＦＥＴ１３にダイオード１４を順方向に介して電解コンデンサからなる１対の平滑コンデンサ１５、１６の直列回路を並列に接続している。
【００１４】
前記第１のインダクタ１２、第１のＦＥＴ１３、ダイオード１４、平滑コンデンサ１５、１６は昇圧チョッパ回路１７を構成している。この昇圧チョッパ回路１７は、チョッピング制御部１８を設け、このチョッピング制御部１８によって前記ＦＥＴ１３をオン、オフ制御するようになっている。
【００１５】
前記昇圧チョッパ回路１７の出力端子、すなわち、前記平滑コンデンサ１５、１６の直列回路の両端間に、インバータ回路１９を接続している。前記インバータ回路１９は、前記平滑コンデンサ１５、１６の直列回路に、ＭＯＳ型の第２、第３のＦＥＴ２０，２１の直列回路を並列に接続し、平滑コンデンサ１５、１６の接続点を出力端子２ａに接続し、第２、第３のＦＥＴ２０，２１の接続点をコンデンサ２２及び第２のインダクタ２３を直列に介し、さらに、前記第１の始動装置４を構成するイグナイタトランス２４の２次巻線を介して出力端子２ｂに接続している。
【００１６】
前記平滑コンデンサ１５に種類判別用の抵抗２５を並列に接続し、前記平滑コンデンサ１６に抵抗２６、２７の直列回路を並列に接続している。
前記第１の始動装置４は、前記第３のＦＥＴ２１に前記コンデンサ２２及び第２のインダクタ２３を直列に介して、ダイオード２８、抵抗２９及びコンデンサ３０の直列回路を並列に接続し、前記コンデンサ３０に前記イグナイタトランス２４の１次巻線と双方向性２端子サイリスタ３１との直列回路を並列に接続したパルス電圧発生回路によって構成している。前記コンデンサ３０にＭＯＳ型の第４のＦＥＴ３２を並列に接続している。前記インバータ回路１９はスイッチング制御部３３によって前記各ＦＥＴ２０，２１を所望の低周波で交互にオン、オフ動作するようになっている。
【００１７】
前記第２の始動装置６は、前記点灯装置２から低周波電力の供給を受けて動作するもので、図３に示すように、入力端子６ａ，６ｂ間に種類判別用の抵抗３５とパルス電圧吸収用のコンデンサ３６を接続している。前記抵抗３５はこの第２の始動装置６の種類に応じて決められた抵抗値に設定されている。なお、種類とは、第２の始動装置６の性能やこの第２の始動装置６とともに接続される高圧放電灯３の種類（ランプの種類や定格電力を含む。）等を含む。
【００１８】
前記点灯装置２の抵抗２５とこの抵抗３５との直列回路によって第２の始動装置６の種類を判別する判別回路を構成している。前記コンデンサ３６は高電圧パルスを吸収して低減するパルス電圧低減手段を構成している。
【００１９】
前記コンデンサ３６にパルス電圧発生手段３７を接続している。前記パルス電圧発生手段３７は、前記コンデンサ３６に抵抗３８及びダイオード３９を直列に介してコンデンサ４０を並列に接続し、そのコンデンサ４０にイグナイタトランス４１の１次巻線及びダイオード４２を直列に介して単方向性３端子サイリスタ４３を並列に接続している。また、前記コンデンサ３６に抵抗４４とコンデンサ４５との直列回路を並列に接続している。そして、前記３端子サイリスタ４３のゲートと、前記抵抗４４とコンデンサ４５との接続点との間に、双方向性２端子サイリスタ４６を接続している。
【００２０】
このような構成においては、点灯装置２は、第１のＦＥＴ１４のオン、オフ動作により電源電圧が昇圧され、昇圧された直流電圧が平滑コンデンサ１５、１６に充電され、この直流電圧がインバータ回路１９に供給される。インバータ回路１９では、第２、第３のＦＥＴ２０、２１が低周波サイクルで交互にオン、オフ制御される。これにより、インバータ回路１９の出力端子２ａ，２ｂ間に低周波電力が出力され、配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６に供給される。
【００２１】
一方、点灯装置２に配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６が接続されていることで、点灯装置２の種類判別用の抵抗２５と第２の始動装置６における種類判別用の抵抗３５が配線５ａ，５ｂを介して点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂ間に直列に接続されている。これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、出力端子２ａには所定の電圧が発生し、この電圧が抵抗２６、２７により分圧されてチョッピング制御部１８に供給される。この分圧された電圧は第２の始動装置６がどのような種類のものか、例えば、入力電圧に対してどのような高電圧パルスが発生するかを示している。
【００２２】
従って、チョッピング制御部１８はこの分圧された電圧を入力することで、第１のＦＥＴ１３のスイッチングデューティを制御し、インバータ回路１９へ供給する直流電圧を制御する。パルス電圧発生回路内のコンデンサ３０に充電される電圧は、前記直流電圧に比例する。また、パルス電圧はコンデンサ３０の充電電圧に比例することから、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高圧パルスが発生するように制御できる。こうして、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように制御される。
【００２３】
また、抵抗２６、２７により分圧された電圧は第４のＦＥＴ３２に供給され、このＦＥＴ３２をオン動作する。これにより、コンデンサ３０が短絡されるので第１の始動装置４は動作が停止される。このように、点灯装置２は高圧放電灯３との間に第２の始動装置６が接続されていることを判別したときには第１の始動装置４の動作を停止することができる。これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に不要な高電圧パルスが供給されるのを防止でき、高電圧パルスによる第２の始動装置６への悪影響を除去できる。
【００２４】
また、仮に、第４のＦＥＴ３２が故障してコンデンサ３０が短絡されない場合には、ダイオード２８及び抵抗２９を介してコンデンサ３０が充電されるようになる。このときには、コンデンサ３０の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ３１のブレークオーバ電圧に達すると２端子サイリスタ３１が導通するので、コンデンサ３０の充電電荷がイグナイタトランス２４の１次巻線に流れ、その２次巻線に高電圧パルスが発生し、第２の始動装置６に供給されるようになる。しかし、このような事態が発生しても第２の始動装置６にはパルス電圧を吸収するコンデンサ３６が接続されているので、このコンデンサ３６が点灯装置２からの高電圧パルスを吸収して装置内に悪影響を及ぼすのを防止する。
【００２５】
点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、第２の始動装置６では入力端子６ａが正極のときに抵抗３８、ダイオード３９を介してコンデンサ４０が充電される。また、抵抗４４を介してコンデンサ４５が充電される。そして、コンデンサ４５の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ４６のブレークオーバ電圧に達すると、この２端子サイリスタ４６が導通する。
【００２６】
双方向性２端子サイリスタ４６が導通すると、３端子サイリスタ４３が導通し、イグナイタトランス４１の１次巻線にコンデンサ４０からの放電電流が瞬時に流れ、イグナイタトランス４１の２次巻線に数ｋＶという高いパルス電圧が発生し、高圧放電灯３に印加される。このとき、高圧放電灯３に印加される高電圧パルスは、点灯装置２からの低周波電圧の制御によってその適切な波高値に整えられる。従って、高圧放電灯３に対して不要に高い高電圧パルスが印加することはない。
【００２７】
そして、高圧放電灯３が点灯を開始すると、ランプ電圧が低下し、以降、コンデンサ４５の充電電圧が双方向性２端子サイリスタ４６のブレークオーバ電圧に達しなくなり、第２の始動装置６からのパルス電圧の出力は停止される。こうして、高圧放電灯３の点灯後は高電圧パルスの発生を確実に停止させることができる。そして、点灯後は点灯装置２からの低周波電力によって点灯を維持するようになる。
【００２８】
なお、点灯装置２に対して高圧放電灯３を短い配線で直接接続した場合は、点灯装置２内の第１の始動装置４が動作し、この第１の始動装置４から高電圧パルスが高圧放電灯３に印加される。そして、高圧放電灯３は点灯するようになる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、第２の始動装置５の変形例を示す。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、点灯装置２の構成は第１の実施の形態と同一であり、全体の構成は図１と同一である。
【００３０】
この第２の始動装置６は、図４に示すように、第１の実施の形態における種類判別用の抵抗３５に代えて、コンデンサ４０に種類判別用の抵抗４７を並列に接続したものである。その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
この実施の形態では、点灯装置２の種類判別用の抵抗２５と、抵抗３８及びダイオード３９と、種類判別用の抵抗４７とで判別回路を構成する。すなわち、点灯装置２の出力端子２ａ，２ｂ間に、抵抗２５、抵抗３８、ダイオード３９及び抵抗４７の直列回路が配線５ａ，５ｂを介して接続されることになる。
【００３１】
これにより、点灯装置２から第２の始動装置６に低周波電力が供給されると、出力端子２ａには所定の電圧が発生し、この電圧が抵抗２６、２７により分圧されてチョッピング制御部１８に供給される。そして、チョッピング制御部１８はこの分圧された電圧を入力することで、第１のＦＥＴ１３のスイッチング周波数を制御し、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように点灯装置２を制御する。
【００３２】
従って、この実施の形態においても、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように適切に制御され、高圧放電灯３に対して適切な波高値に制御された高電圧パルスが印加される。なお、その他については前述した実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
なお、判別回路の構成は、前述した第１、第２の実施の形態に限定するものでないのは勿論で有る。
【００３３】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は点灯装置２の変形例を示す。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、第２の始動装置５は、第１の実施の形態で使用した図３、あるいは第２の実施の形態で使用した図４の構成になっている。全体の構成は図１と同一である。
【００３４】
この点灯装置２は、図５に示すように、スイッチング制御部３３に代えて、ランプ電力制御回路４８を使用している。前記ランプ電力制御回路４８は、抵抗２６，２７の接続点から分圧された電圧を入力して接続されている第２の始動装置６の種類を判別し、それに応じてインバータ回路１９の各ＦＥＴ２０，２１のスイッチングデューティを制御してランプ電力を変化させる。すなわち、第２の始動装置６は高圧放電灯３に対応して設けられており、第２の始動装置６の種類を判別することでどのようなランプ電力の高圧放電灯３が接続されているか知ることができるので、高圧放電灯３に応じた適切なランプ電力制御ができる。なお、その他については前述した実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
【００３５】
なお、前述した各実施の形態においては、第２の始動装置６の接続を判別して点灯装置２における第１の始動装置４の動作を停止させるとともに、第２の始動装置６に第１の始動装置４からの高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６を設けたものについて述べたが、第１の始動装置４の動作を停止させる機能があれば高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６は無くてもよい。また、点灯装置２に第１の始動装置４の動作を停止させる機能が無い場合には第２の始動装置５に高電圧パルスを吸収するコンデンサ３６を設ける必要がある。
【００３６】
また、前述した各実施の形態においては、第２の始動装置５に高電圧パルスを低減するパルス電圧低減手段としてコンデンサを使用したものについて述べたがこれに限定するものではなく、インダクタとコンデンサを組み合わせたものや、バリスタやツェナーダイオードや放電ギャップ素子を使用してもよい。コンデンサを使用するものは高電圧パルスを吸収して低減する機能を有し、バリスタやツェナーダイオードや放電ギャップ素子を使用するものは高電圧パルスを抑制して低減する機能を有する。
【００３７】
（第４の実施の形態）
この実施の形態は照明装置について述べる。
図６に示すように、高圧放電灯３を照明器具５１によって支持し、この照明器具５１を、例えば室内の天井５２に固定している。そして、第２の始動装置６をこの照明器具５１の近傍に配置し配線７ａ，７ｂによってランプソケット５３に接続している。なお、第２の始動装置６をランプソケット５３内に一体に組み込んでもよい。
【００３８】
点灯装置２は室内の特定の場所に設置され、長い配線５ａ，５ｂを介して第２の始動装置６に接続される。
このような構成の照明装置では、点灯装置２から第２の始動装置６に供給される低周波の出力電圧が、第２の始動装置６から高圧放電灯３に適切な高電圧パルスが発生するように適切に制御される。従って、高圧放電灯３に対して適切な波高値に制御された高電圧パルスが印加され、高圧放電灯３に対して過度な負担を与えること無く確実に始動点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の、第１の実施の形態に係る全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態における点灯装置の具体的回路構成を示す図。
【図３】同実施の形態における第２の始動装置の具体的回路構成を示す図。
【図４】本発明の、第２の実施の形態に係る第２の始動装置の具体的回路構成を示す図。
【図５】本発明の、第３の実施の形態に係る点灯装置の具体的回路構成を示す図。
【図６】本発明の、第４の実施の形態に係る照明装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
２…点灯装置、３…高圧放電灯、４…第１の始動装置、６…第２の始動装置、１８…チョッピング制御部、２５、３５…種類判別用の抵抗。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電灯と、
この高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置を内蔵した点灯装置と、
前記高圧放電灯と前記点灯装置との間に接続され、前記点灯装置の出力に応じて前記高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生するパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置と、
この第２の始動装置に組み込まれ、自己の種類を判別させるための判別回路とを備え、
前記点灯装置は、前記判別回路の判別結果に基づいて出力を制御することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記点灯装置は、前記判別回路によって第２の始動装置の接続を判別し、第１の始動装置の動作を停止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】
第２の始動装置は、点灯装置に内蔵された第１の始動装置からの高電圧パルスを低減するパルス電圧低減手段を設けた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４】
前記点灯装置は、前記判別回路の判別結果に基づいて出力を制御し、これにより、前記パルス電圧発生手段は高電圧パルスの波高値を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項５】
高圧放電灯を支持した照明器具と、この照明器具の高圧放電灯を点灯制御する請求項１記載の高圧放電灯点灯装置からなることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
高圧放電灯と、
この高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生する第１の始動装置を内蔵した点灯装置と、
前記高圧放電灯と前記点灯装置との間に接続され、前記点灯装置の出力に応じて前記高圧放電灯を始動させる高電圧パルスを発生するパルス電圧発生手段を有する第２の始動装置と、
この第２の始動装置に組み込まれ、自己の種類を判別させるための判別回路とを備え、
前記点灯装置は、前記判別回路の判別結果に基づいて出力を制御することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記点灯装置は、前記判別回路によって第２の始動装置の接続を判別し、第１の始動装置の動作を停止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】
第２の始動装置は、点灯装置に内蔵された第１の始動装置からの高電圧パルスを低減するパルス電圧低減手段を設けた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４】
前記点灯装置は、前記判別回路の判別結果に基づいて出力を制御し、これにより、前記パルス電圧発生手段は高電圧パルスの波高値を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項５】
高圧放電灯を支持した照明器具と、この照明器具の高圧放電灯を点灯制御する請求項１記載の高圧放電灯点灯装置からなることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１９０４２（Ｐ２００６−１９０４２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９２８６７（Ｐ２００４−１９２８６７）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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