JP3835534B2 - 高輝度放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定して高輝度放電ランプを点灯させる高輝度放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置としてはたとえば特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の構成が知られている。この特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、ＬＣ共振型のインバータ回路を備え、このインバータ回路はＬＣ共振周波数より高い周波数で動作して、フィラメントを有する放電ランプを始動、点灯する。そして、インバータ回路は高い周波数で発振を開始し、放電ランプが始動しない程度に低い二次電圧の状態でフィラメントを予熱するとともに、発振開始からインバータ回路の周波数を低下させＬＣ共振周波数に近づくに従って二次電圧が上昇し、放電ランプを始動する電圧に達する。その後、さらにインバータ回路の周波数を低下させ、放電ランプを点灯している。
【０００３】
ところが、この特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、周波数を連続的に変化させて二次電圧を変化させる際に制御が煩雑になる。また、蛍光ランプの場合には短時間でも高電圧になると始動し点灯するが、高輝度放電ランプの場合、特にネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）を用いたものでは、アーク転移のために１秒ないし２秒程度は高い開放電圧が必要であり、このような周波数を変化させる構成の場合には十分な時間、開放電圧を得ることができない。
【０００４】
一方、インバータ回路は騒音防止のために可聴領域の２０ｋＨｚ以上にする必要があるとともにノイズ対策が煩雑にならないように１００ｋＨｚ以下で用いることが多く、この比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域には、高輝度放電ランプが音響共鳴する領域がある。このため、たとえばインバータ回路の高輝度放電ランプが音響共鳴する領域の間の、音響共鳴が生じないいわゆる安定窓内の中央の周波数を用いている。
【０００５】
ところが、この安定窓の周波数領域は非常に狭いため、インバータ回路の周波数を固定的に設計した場合には回路部品のばらつきによってはランプ電力が大きく変化してしまうとともに、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、音響共鳴回避の対応が煩雑になる。
【０００６】
また、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にして、高輝度放電ランプを点灯することもある。
【０００７】
ところが、インバータ回路の発振周波数を高くすると、スイッチングロスが大きくなる。
【０００８】
さらに、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に低い周波数にして、高輝度放電ランプを点灯することもある。
【０００９】
ところが、インバータ回路の発振周波数を低くすると、インダクタンスを大きくしなければならないためコイルを用いている場合にはコイルが大型化してしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、周波数を連続的に変化させて二次電圧を変化させる際に制御が煩雑になる。また、高輝度放電ランプの場合は、アーク転移のために１秒ないし２秒程度は高い開放電圧が必要であり、このような周波数を変化させる構成の場合には十分な時間、開放電圧を得ることができない。
【００１１】
また、インバータ回路の比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域の安定窓内の中央の周波数を用いると、安定窓の周波数領域は非常に狭いため、ランプ電力が大きく変化したり、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、対応が煩雑であり、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にすると、スイッチングロスが大きくなり、反対に、十分に低い周波数にすると、大型化してしまう問題を有している。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、安定して高輝度放電ランプを点灯させる高輝度放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプの始動時に飽和、点灯時には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動、点灯させ、始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路とを具備したもので、インバータ回路は始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流を流し、グロー放電の状態を介して二次開放電圧を高くでき、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作してアーク転移時にも高い二次電圧を確保し、いずれの場合にも共振周波数で動作して回路のストレスを少なくする。
【００１４】
請求項２記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時まで飽和し、グロー放電開始後に飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路とを具備したもので、高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流が流れて、高輝度放電ランプは点灯前の絶縁破壊を要するため高電圧を印加することによってグロー放電が開始され、短時間のうちに高輝度放電ランプのグロー放電を開始でき、インダクタが飽和している状態でも回路へのストレスが少なく、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー、アーク転移時には熱電子放出が必要なのでインダクタを飽和させないことによりアーク転移に必要な時間、比較的高い電圧を維持してもいずれの場合にも共振周波数で動作して回路にストレスを与えない。
【００１５】
請求項３記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路と；インバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御する発振器とを具備したもので、インダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しない状態で、インバータ回路は主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、発振器はインバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御することにより、高輝度放電ランプのグロー放電開始時の周波数およびグロー放電およびグロー、アーク転移時の周波数のいずれも、ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数とすることにより、回路へのストレスを少なくするとともに制御が容易となる。
【００１６】
請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項１ないし３いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置において、高輝度放電ランプは、アーク放電の点灯し、高輝度放電ランプの音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか一方の端部近傍であって、不飽和時の主回路の ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、高輝度放電ランプを点灯するもので、音響共鳴が発生した場合の多くの場合には点灯周波数が高すぎるかまたは低すぎるのかを容易に判断できるので、点灯周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側になるように制御することにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００１７】
請求項５記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置において、高輝度放電ランプの音響共鳴を検出する音響共鳴検出手段を具備し、この音響共鳴検出手段で音響共鳴が検出されるとインバータ回路の動作周波数は音響共鳴が生じない周波数領域のいずれか他方側に周波数が変化するもので、一般に設定されている周波数に近い側の音響共鳴が発生する領域に周波数がずれる側と反対側である音響共鳴が生じない周波数領域の他方側に周波数を変化させれば音響共鳴の発生を低減できるので、音響共鳴が生じない周波数領域の他方の側に周波数を変化させて、音響共鳴をなくす。
【００１８】
請求項６記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項１ないし５いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置において、タイマ手段を具備し、このタイマ手段で計時される所定時間内にグロー放電検出手段でグロー放電したことを検出しない場合に、インバータ回路を動作開始の状態にリセットするもので、グロー放電しない場合にはグロー放電を開始させる動作を動作開始の状態から繰り返す。
【００１９】
請求項７記載の照明装置は、請求項１ないし６いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置と；この高輝度放電灯点灯装置で点灯される高輝度放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、図２は照明装置を示す断面図である。
【００２２】
図２に示すように、照明装置は、筒状の器具本体１を有し、この器具本体１の基端側には口金２が設けられ、先端側には筒状の保護体３を介して発光部４が設けられている。この発光部４は照射開口５を有する放物回転体状の反射鏡６が設けられ、照射開口５には透光性を有するカバー体７が取り付けられている。また、反射鏡６にはセラミックメタルハライドランプなどの高輝度放電ランプ（High Intensity Discharge Lamp：ＨＩＤ）８が取り付けられている。
【００２３】
さらに、器具本体１内には配線基板10が設けられ、この配線基板10には高輝度放電ランプ８を点灯させる高輝度放電灯点灯装置11が装着されている。
【００２４】
また、高輝度放電灯点灯装置11は、図１に示すように、商用交流電源ｅに抵抗R1、インダクタL1、定電圧素子Z1およびコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1に倍電圧整流回路21が接続されている。そして、この倍電圧整流回路21はダイオードD1およびダイオードD2の直列回路と、コンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路とを有しており、インバータ回路22が接続されている。
【００２５】
そして、このインバータ回路22は、ハーフブリッジ型でスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の直列回路が接続されている。さらに、電界効果トランジスタQ2には主回路23となる直流カット用のコンデンサC4、バラストチョークとなるインダクタL2およびインダクタL3、および、進相発振検出用の抵抗R2の直列回路を介して高輝度放電ランプ８が接続され、この高輝度放電ランプ８に対して並列にコンデンサC5およびコンデンサC6の直列回路が接続されている。そして、主回路23のインダクタL2，L3およびコンデンサC5，C6でＬＣ共振回路24を構成している。なお、ＬＣ共振回路24は、高輝度放電ランプ８が絶縁破壊をするのに必要な高電圧を得るために、インダクタL2，L3が飽和したときの共振周波数で動作させることによってグロー放電開始電圧を得ている。高輝度放電ランプ８のグロー放電開始後のグロー放電時、グロー、アーク転移時およびアーク放電時は、インダクタL2，L3は飽和しない。なお、インダクタL2，L3はグロー放電開始時には、大きな共振電流が流れ、この共振電流で飽和するようになる。
【００２６】
また、電界効果トランジスタQ2には、制御手段となる発振器25の補助電源を兼ねたスナバ回路26が接続されている。このスナバ回路26は、電界効果トランジスタQ2に並列に、コンデンサC7、ダイオードD3およびコンデンサC8の直列回路が接続され、このダイオードD3およびコンデンサC8の直列回路に対して並列にダイオードD4が接続されている。
【００２７】
さらに、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のゲートには、発振器25（Philips社製UBA2021T）が接続されている。この発振器25には、コンデンサC11、コンデンサC12、コンデンサC13、抵抗R3および可変抵抗R4などが接続され、抵抗R3、可変抵抗R4およびコンデンサC12で時定数回路が構成されて発振周波数を設定している。また、倍電圧整流回路21の正極側から起動抵抗R5を介して発振器25に接続されているとともに、発振器25は抵抗R2の両端に接続されている。
【００２８】
そして、抵抗R2を介した高輝度放電ランプ８の両端には、抵抗R6、抵抗R7および抵抗R8の直列回路が接続されている。
【００２９】
また、抵抗R7および抵抗R8の直列回路に対して並列に、ダイオードD5およびコンデンサC14の直列回路が接続され、これらにてランプ電圧検出手段27が構成されている。さらに、コンデンサC14に対して並列に抵抗R11、ツェナダイオードZD1およびコンデンサC15の直列回路が接続され、ツェナダイオードZD1およびコンデンサC15の接続点はトランジスタQ3のベースに接続され、トランジスタQ3のベース、エミッタ間には抵抗R12が接続され、トランジスタQ3のコレクタは発振器25に接続されている。
【００３０】
さらに、抵抗R8に対して並列にコンデンサC16およびダイオードD6の直列回路が接続され、このダイオードD6にはダイオードD7および抵抗R14の直列回路が接続され、この抵抗R14に対して並列にコンデンサC17、コンデンサC18およびダイオードD8の直列回路、スイッチング素子であるトランジスタQ4のコレクタ、エミッタおよびツェナダイオードZD2および抵抗R15の直列回路が接続され、コンデンサC18およびダイオードD8の接続点はトランジスタQ4のベースに接続され、これらにてタイマ手段28を形成している。
【００３１】
また、抵抗R15に対してコンデンサC19が接続され、ツェナダイオードZD2およびコンデンサC19の接続点はサイリスタQ5のゲートに接続され、このサイリスタQ5のアノードはダイオードD9を介して発振器25に接続され、サイリスタQ5のカソードは抵抗R2および抵抗R8の接続点に接続されている。さらに、ダイオードD9およびサイリスタQ5の接続点は抵抗R16を介して倍電圧整流回路21の正極に接続されている。
【００３２】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００３３】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧を、倍電圧整流回路21で昇圧するとともに整流してインバータ回路22に供給する。そして、起動抵抗R5を介して発振器25に微小電流を供給し、発振器25は電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2を交互にオン、オフさせる。この発振開始直後には、発振器25は高輝度放電ランプ８が点灯している状態の２倍以上の周波数で発振開始する。また、インバータ回路22の動作開始後には、このようにインバータ回路22は高い周波数で発振しているので、発振器25はスナバ回路26を電源として動作を維持する。なお、インバータ回路22の発振動作を開始した直後のみ、発振周波数を高くしているので発振器25に安定して定常電流電源が供給される。
【００３４】
そして、発振器25は発振開始後、進相発振検出用の抵抗R2によって進相が検出されるまで発振周波数を低下させる。このとき、動作周波数はインダクタL2，L3の飽和時の共振周波数と一致する。高輝度放電ランプ８が全く放電していないグロー放電開始時には共振電流によりインダクタL2，L3は飽和し高電圧出力する。このとき、コンデンサC5，C6の両端に高輝度放電ランプ８のグロー放電を開始させる。
【００３５】
一方、高輝度放電ランプ８のグロー放電時、グロー、アーク転移時には、数１０ｍＡの微小電流が流れるため、共振電流が低下し、インダクタL2，L3は飽和しない。このような状態で、ランプ電流を２秒程度供給してグロー、アーク転移をして高輝度放電ランプ８を始動する。
【００３６】
これは、たとえばネオンおよびアルゴンが封入された、グロー放電を維持するのに高電圧が必要な高輝度放電ランプ８に有効である。
【００３７】
そして、高輝度放電ランプ８が通常の点灯状態になると、図３に示すようにインダクタL2，L3が飽和していない状態の無負荷時の主回路23の共振周波数とほぼ一致した、２０ｋＨｚ以上たとえば４６ｋＨｚの周波数一定でインバータ回路22は動作する。すなわち、インダクタL2，L3が飽和していない状態の無負荷時の共振カーブA1の共振点と同一の点灯時の共振カーブA2の対応する周波数で点灯する。このように、高輝度放電ランプ８がアーク放電に転移した後は、音響共鳴のない一定の周波数で発振させることができるので、高輝度放電ランプ８の始動直後から寿命末期まで高輝度放電ランプ８を安定して点灯させることができる。
【００３８】
なお、インダクタL2，L3が飽和したときの共振カーブA0の共振点は、共振カーブA1の共振点以上の任意の周波数ｆ01となり、インダクタL2，L3の飽和レベルにより周波数は異なる。
【００３９】
また、高輝度放電ランプ８が点灯しない不点状態になると、高輝度放電ランプ８の両端に印加される電圧が上昇し、ランプ電圧検出手段27の抵抗R6および抵抗R7の接続点の電位が上昇してコンデンサC14の電位が上昇する。このコンデンサC14の電位が所定値以上になるとツェナダイオードZD1がオンして、トランジスタQ3にベース電流を供給してトランジスタQ3がオンし、発振器25に供給されるスナバ回路26からの電位Ｖccを発振維持電圧より低下させて補助電源からの電流供給を停止し、図４に示すように、発振を停止させ、出力を停止する。出力が停止すると、抵抗R6および抵抗R7の接続点の電位も低下し、コンデンサC14が放電して電位が低下する。このようにコンデンサC14の電位が所定値より低くなるとツェナダイオードZD1がオフして、トランジスタQ3のベース電流がなくなりトランジスタQ3がオフし、発振器25が動作開始の状態にリセットされ、抵抗R5から発振器25に起動電流が流れ発振が開始する。この後、スナバ回路26からも電流が供給され、インバータ回路22は点灯時の動作周波数の２．５倍の１１５ｋＨｚの周波数で動作した後、通常の４６ｋＨｚの周波数になって出力が増加する。このように、コンデンサC14の充放電の繰り返しにより、図４に示すように、高輝度放電ランプ８に間歇的に電圧が印加されるが、高輝度放電ランプ８の初始動時は交流のピークトゥピークの電圧が１〜２ｋＶ程度であるのに対し、再始動時の交流のピークトゥピークの電圧が２０ｋＶ以上あるので、高輝度放電ランプ８が点滅せず、不点の状態を維持する。
【００４０】
さらに、たとえば寿命末期などにより高輝度放電ランプ８の電圧が上昇すると、ランプ電圧検出手段27の抵抗R7および抵抗R8の接続点の電位が上昇してコンデンサC17の電位が上昇する。このコンデンサC17の電位が所定値以上になるとツェナダイオードZD2がオンして、サイリスタQ5のゲートにトリガ電圧を印加し、サイリスタQ5をオンし、スナバ回路26から供給される発振器25への電流供給を停止させる。この結果、発振器25の電圧Ｖccは発振維持電圧より低下するので発振停止となる。なお、サイリスタQ5には抵抗R16から保持電流を供給されるので、電源がリセットされるまで発振器25を停止し続けることによりインバータ回路22の出力を停止しつづける。
【００４１】
また、たとえばインダクタL2およびインダクタL3が飽和すると、インダクタンスが小さくなるため主回路23のＬＣ共振の共振周波数が高くなる。この場合、インバータ回路22は進相発振になり、発振器25が電界効果トランジスタQ2のオン信号を発生しているときに抵抗R2に逆電圧が発生し、抵抗R2の逆電圧を発振器25に入力してこの発振器25により進相を検出して、進相状態になった場合には発振器25の発振周波数を高くして、インバータ回路22の電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の動作周波数を高くして動作を進相状態から通常の状態に戻す。この結果、発振周波数は共振点に一致した周波数に制御される。
【００４２】
さらに、高輝度放電ランプ８がアーク放電している状態では、インダクタL2およびインダクタL3が飽和していないので、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2は通常は遅相発振している。しかしながら、高輝度放電ランプ８がグロー放電する以前は、インダクタL2およびインダクタL3が飽和しているので、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の双方がオフしているデッドタイムの状態では進相発振して進相電流が流れるおそれがある。
【００４３】
そこで、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の双方がオフして短絡を防止するデッドタイムを通常時には１μＳとし、無負荷二次電圧の発生時には０．１μＳとする。
【００４４】
そして、シミュレーションによると、デッドタイムが通常と同じ１μＳの場合には、図５に示すように、進相電流Ｉｘは比較的長い時間発生しているが、デッドタイムを通常の１／１０の０．１μＳにした場合には、図６に示すように、進相発振の期間が短くなって進相電流Ｉｘは短い時間発生するのみになる。
【００４５】
上記実施の形態によれば、インバータ回路22の起動直後はスナバ回路26を補助電源として発振器25を動作させることができるので、起動抵抗R5からは微小電流を流せばよいので、起動抵抗R5を小型化できる。
【００４６】
また、高輝度放電ランプ８は熱陰極を有さないため、グロー放電開始時には熱電子を放出する必要がないので短時間でグロー放電を開始でき、インダクタL2およびインダクタL3が飽和しても短時間なので問題はない。一方、数１０ｍＡの電流をインダクタL2およびインダクタL3が飽和している状態で流すと、回路のストレスが大きくなるのでグロー放電時およびアーク放電開始時には、インダクタL2およびインダクタL3を飽和させない。さらに、高輝度放電ランプ８は高温の再始動時に始動電圧が高くなることを考慮すると、インダクタL2およびインダクタL3の飽和はグロー放電開始時の必要最小限に抑えて、始動性能を確保しつつインダクタL2およびインダクタL3の小型化を図っている。
【００４７】
次に、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図７を参照して説明する。
【００４８】
図７は他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、この図７に示す高輝度放電灯点灯装置11は、商用交流電源ｅに抵抗R21、ヒューズF1、コンデンサC21およびインダクタL11を介して、ダイオードD11、ダイオードD12、ダイオードD13およびダイオードD14で構成された全波整流回路であるダイオードブリッジ31の交流入力端子に接続され、このダイオードブリッジ31の出力端子間には平滑用のコンデンサC22が接続されている。
【００４９】
また、このコンデンサC22には、ハーフブリッジ型のインバータ回路32が接続されている。このインバータ回路32は、コンデンサC22に対して並列にスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12の直列回路が接続され、インダクタL11およびダイオードD11の接続点は、起動抵抗R22を介して電界効果トランジスタQ11のゲートに接続され、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には起動抵抗R23が接続されている。また、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には、スナバコンデンサC23が接続されている。
【００５０】
さらに、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には、トランスTr1のバラストチョークの機能を兼ねた一次巻線Tr1aおよび直流カット用のコンデンサC24を介して、高輝度放電ランプ８が接続され、この高輝度放電ランプ８に対して並列に共振用のコンデンサC25が接続されている。また、電界効果トランジスタQ11のゲートとソースとの間には、ツェナダイオードZD11およびツェナダイオードZD12が逆極性で直列に接続され、電界効果トランジスタQ12のゲートとソースとの間には、ツェナダイオードZD13およびツェナダイオードZD14が逆極性で直列に接続されている。
【００５１】
また、電界効果トランジスタQ11のゲート、ソース間には、コンデンサC26、トランスTr2の一次巻線Tr2aおよびトランスTr1の二次巻線Tr1bの直列回路が接続され、電界効果トランジスタQ12のゲート、ソース間には、コンデンサC27、トランスTr2の二次巻線Tr2bおよびトランスTr1の二次巻線Tr1cの直列回路が接続されている。
【００５２】
さらに、高輝度放電ランプ８に対して並列に、ランプ電圧検出用の抵抗R24および抵抗R25の直列回路が接続され、これら抵抗R24および抵抗R25で音響共鳴検出手段33を構成し、抵抗R25に対して並列にダイオードD14、ツェナダイオードZD16およびコンデンサC28の直列回路が接続され、このコンデンサC28に対して並列に抵抗R26が接続され、ツェナダイオードZD16および抵抗R26の接続点は電界効果トランジスタQ14のゲートに接続され、この電界効果トランジスタQ14のソースはダイオードブリッジ31の負極に接続され、電界効果トランジスタQ14のドレインはツェナダイオードZD13およびツェナダイオードZD14の接続点に接続されるとともに、コンデンサC22に対して並列に接続された抵抗R27、抵抗R28および抵抗R29の直列回路の抵抗R27および抵抗R28の接続点に接続されている。また、抵抗R29に対して並列にコンデンサC29が接続され、抵抗R28および抵抗R29の接続点は電界効果トランジスタQ15のゲートに接続され、この電界効果トランジスタQ15のドレインはコンデンサC30を介して電界効果トランジスタQ12のゲートに接続され、ソースはダイオードブリッジ31の負極に接続され、ソース、ドレイン間には抵抗R30が接続されている。
【００５３】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００５４】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧をダイオードブリッジ31で整流し、コンデンサC22で平滑する。また、起動抵抗R22、ツェナダイオードZD11、ツェナダイオードZD12および起動抵抗R23を介して電界効果トランジスタQ11をオンする。その後、このコンデンサC22で平滑された直流電圧を電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12を交互にオン、オフさせて、インバータ回路32により高周波交流にして高輝度放電ランプ８を点灯させる。
【００５５】
また、インバータ回路32の動作周波数は、高輝度放電ランプ８の音響共鳴が生じない図８に示す周波数領域内、すなわち安定窓A1，A2，A3のいずれかの中で動作させる。いずれか一方である下限近傍の窓B1に近似する周波数ｆA2で動作させる。なお、図８に示す窓B1〜B5は音響共鳴が発生する周波数領域である。
【００５６】
そして、安定窓A2内でインバータ回路32が動作している場合には、高輝度放電ランプ８は音響共鳴が発生しない。また、周波数２０ｋＨｚより低いとトランスTr1およびトランスTr2などの巻線部品のコイルが大きくなり装置が大型化してしまい、反対に、周波数１００ｋＨｚより高いと電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12のスイッチングロスが大きくなるため、周波数２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下で音響共鳴を生じないたとえば安定窓A2で動作させる。
【００５７】
一方、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生する原因は、安定窓A2のうち音響共鳴が発生する窓B1に近接した周波数ｆA2で動作しているので、一般的には窓B1の音響共鳴領域が広がってきた場合がほとんどと考えられる。
【００５８】
そこで、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生した場合には、放電にうねりが生じ放電路が長くなるため高輝度放電ランプ８のランプ電圧が上昇するので、抵抗R24および抵抗R25の電圧が上昇し、ツェナダイオードZD16がオンして電界効果トランジスタQ14のゲートに電圧を印加して、電界効果トランジスタQ15をオフしてインバータ回路32の動作周波数を高くする。このように、インバータ回路32の周波数を高くすることにより、音響共鳴領域の窓B1より高い周波数となり、高輝度放電ランプ８の音響共鳴を停止できる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、安定窓の下限付近で動作させて、音響共鳴が発生した場合には周波数を高くさせているが、反対に、安定窓の上限付近で動作させて、音響共鳴が発生した場合には周波数を低くさせても同様の効果を得ることができる。たとえば図７に示す高輝度放電灯点灯装置において、電界効果トランジスタQ15は通常はオフさせておき、音響共鳴が発生した場合に電界効果トランジスタQ15をオンさせるようにすれば周波数を低くできる。
【００６０】
従来のようにインバータ回路の比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域の安定窓内の中央の周波数を用いると、安定窓の周波数領域は非常に狭いため、部品のばらつきなどにより電力が大きく変化したり、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、対応が煩雑であるが、上記実施の形態の場合、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生した場合の多くの場合には、高輝度放電ランプ８の音響共鳴が生じない周波数のいずれか一方の端部側に周波数が移動、たとえば安定窓の下限に設定している場合にはより低い側、あるいは、上限に設定している場合にはより高い側に移動しているので、周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側、たとえば安定窓の下限に設定している場合には高い側、あるいは、上限に設定している場合には低い側に周波数を移動にすることにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００６１】
また、従来のように、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にすると、スイッチングロスが大きくなり、反対に、十分に低い周波数にすると装置が大型化してしまうが、通常の周波数を用いることによりスイッチングロスが増加したり、装置が大型化することを防止できる。
【００６２】
なお、このような高輝度放電灯点灯装置、特に点灯中発光管に変形が生じにくいセラミックの高輝度放電ランプに有効である。
【００６３】
次に、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図９を参照して説明する。
【００６４】
図９は他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、商用交流電源ｅに、ヒューズF2、コンデンサC30、コンデンサC31およびインダクタL21を介して、ダイオードD21、ダイオードD22、ダイオードD23およびダイオードD24で構成された全波整流回路としてのダイオードブリッジ41が接続されている。また、ダイオードブリッジ41には、抵抗R31を介して平滑用のコンデンサC32が接続されている。
【００６５】
また、コンデンサC32に対して並列に、他励式のハーフブリッジ型のインバータ回路42が接続され、このインバータ回路42はスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が直列に接続されている。さらに、電界効果トランジスタQ22に対して並列にコンデンサC33が接続されている。
【００６６】
そして、電界効果トランジスタQ22には、ＬＣ共振回路を有する主回路43が接続されている。この主回路43は、バラストチョークとして機能するインダクタL22、直流カット用のコンデンサC34、コンデンサC35およびコンデンサC36の並列回路、および、逆並列に接続されたダイオードD25およびダイオードD26で構成された共振点検出回路44が直列に接続され、コンデンサC36に対して並列に高輝度放電ランプ８が接続されている。
【００６７】
また、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22には駆動回路45が接続されている。この駆動回路45は、ＩＣチップで構成された発振器46を有し、この発振器46には電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22のゲートが接続されている。また、この発振器46にはダイオードD27、コンデンサC37、抵抗R32および可変抵抗R33が接続されるとともに、コンデンサC38を介して共振点検出回路44が接続されている。
【００６８】
さらに、コンデンサC32に対して並列に、ダイオードD28、抵抗R34およびコンデンサC41の直列回路が接続され、抵抗R34およびコンデンサC41の接続点は発振器46に接続され、コンデンサC41に対して並列に、ツェナダイオードZD21、コンデンサC42および電界効果トランジスタQ23のソースおよびドレインが接続されている。
【００６９】
また、共振点検出回路44を介した高輝度放電ランプ８の両端には、抵抗R35および抵抗R36の直列回路が接続され、抵抗R36に対して並列にダイオードD28およびコンデンサC43の直列回路が接続され、このコンデンサC43に対して並列に抵抗R37が接続され、ダイオードD28および抵抗R37の接続点はツェナダイオードZD22を介して電界効果トランジスタQ23のゲートに接続されている。
【００７０】
さらに、共振点検出回路44には長時間計測可能なタイマ回路48が接続され、このタイマ回路48は抵抗R37に対して逆流防止用のダイオードD31、抵抗R41およびコンデンサC44の直列回路が接続され、コンデンサC44に対してコンデンサC45、抵抗R42およびツェナダイオードZD23の直列回路、および、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24および抵抗R43の直列回路が並列に接続され、抵抗R42に対してコンデンサC46が並列に接続され、抵抗R42およびツェナダイオードZD23の接続点はプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のゲートに接続されている。なお、コンデンサC44、コンデンサC45および抵抗R41にて時定数回路を構成している。また、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24および抵抗R43の接続点は電界効果トランジスタQ23のゲートに接続されている。
【００７１】
また、ダイオードD28および抵抗R34の接続点は、抵抗R44、抵抗R45および抵抗R46の直列回路を介してダイオードブリッジ41の負極が接続され、抵抗R45および抵抗R46の接続点はダイオードD32を介してプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のアノードに接続されている。
【００７２】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００７３】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧をダイオードブリッジ41で全波整流し、インバータ回路42の電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22を駆動回路45で交互にオン、オフする。
【００７４】
また、高輝度放電ランプ８のランプ電圧を抵抗R35および抵抗R36で分圧して検出し、ダイオードD28およびコンデンサC43で整流平滑し、無負荷二次電圧が発生すると、ツェナダイオードZD22をオンして電界効果トランジスタQ23のゲートに電圧を印加し、発振器46の入力電圧をショートさせて発振器46を停止させインバータ回路42は出力を停止する。そして、発振器46の発振が停止することにより、コンデンサC43の電荷は放電されてコンデンサC43の電位が低下し、ツェナダイオードZD22はオフし、電界効果トランジスタQ23のゲートの電圧をなくし、電界効果トランジスタQ23をオフして発振器46を再び動作させ、インバータ回路42から出力させて、無負荷二次電圧を図１０に示すように間欠パルス状に発生させる。
【００７５】
なお、無負荷二次電圧の発生時には、インダクタL22が飽和するため電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22は通常の点灯時以上に発熱するが、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が必要以上に発熱することを防止して電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22を定格温度以下にするためにパルス状にしているが、パルスの発生時間を短くする必要があるが、あまりパルスの発生時間を短くすると無負荷放電ランプ８の始動不良の原因となるので、パルスの発生時間を適切にする必要がある。また、コンデンサC43の電圧は図１１の実線ＶC43で示すようになり、間歇パルス状のランプ電圧は図１１の実線ＶLで示すようになる。
【００７６】
そして、インバータ回路42の出力により、高輝度放電ランプ８を始動し、この始動の際にはインダクタL22は飽和するので、大きな共振電流がコンデンサC35およびコンデンサC36に流れ、無負荷二次電圧が高くなり、高輝度放電ランプ８を点灯させる。
【００７７】
また、高輝度放電ランプ８の点灯時の駆動周波数は安定窓の上限または下限の近傍の周波数として高輝度放電ランプ８が音響共振することを防止する。
【００７８】
一方、無負荷放電ランプ８が始動せず、無負荷二次電圧がパルス状に発生している状態であると、パルス状に無負荷二次電圧が発生している時間にタイマ回路48のコンデンサC44およびコンデンサC45を充電し、無負荷二次電圧が発生している合計時間が所定時間以上になりこのコンデンサC44の電圧が所定値以上、たとえばツェナダイオードZD23より０．６Ｖ以上になると、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24がオンして、電界効果トランジスタQ23のゲートにゲート電圧を印加して発振器46の入力電圧をショートし、発振器46を停止させる。なお、抵抗R44および抵抗R45を介してプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24にラッチ電流を供給して、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のオン状態を維持して、発振器46の停止状態を維持する。
【００７９】
また、無負荷二次電圧のパルスを１００Ｈｚ間隔としてパルス幅を変化させた場合の時間に対する電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22の温度Ｔは図１２に示すように、時間とともに上昇する。したがって、パルス間隔を１００Ｈｚとした場合には、パルス幅を３ｍ秒以下とすることで、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が定格温度以上になることを防止できる。
【００８０】
さらに、共振点検出回路44の出力をコンデンサC38を介して発振器46に入力し、インバータ回路42が進相動作して進相電流が流れて電圧が上昇した場合には、発振器46は電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22の周波数を高くして、インバータ回路42の進相発振状態を解除する。
【００８１】
また、音響共鳴が発生した場合にはそれぞれ安定窓の中央側の周波数に周波数を変化させて音響共鳴をなくす。
【００８２】
上記実施の形態によれば、ツェナダイオードZD22を用いることにより、容易に無負荷二次電圧の動作および不動作時間を設定できる。
【００８３】
また、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図１３を参照して説明する。
【００８４】
図１３はまた他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を示す回路図で、この図１３に示す高輝度放電灯点灯装置11は、図１に示す高輝度放電灯点灯装置11と基本的には同様の回路であり、コンデンサC7に対して直列に抵抗R51が接続され、抵抗R5に対して直列に抵抗R52が接続され、抵抗R3および抵抗R4の直列回路に対して並列にコンデンサC51が接続され、さらに、出力低減手段51が接続されている。
【００８５】
この出力低減手段51は、抵抗R7および抵抗R8の直列回路に対して並列に、ダイオードD41およびコンデンサC53の直列回路が接続され、このコンデンサC53に対して並列に、抵抗R53、グロー放電検出手段としてのツェナダイオードZD31およびコンデンサC54の直列回路が接続され、このコンデンサC54には抵抗R54が並列に接続され、ツェナダイオードZD31およびコンデンサC54の接続点はトランジスタQ31のベースに接続され、このトランジスタQ31のエミッタは抵抗R54およびコンデンサC54の接続点に接続され、トランジスタQ31のコレクタは抵抗R55を介して抵抗R3および抵抗R4の接続点に接続されている。
【００８６】
次に、上記実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11の動作について説明する。
【００８７】
なお、基本的な動作は図１に示す高輝度放電灯点灯装置11と同様である。
【００８８】
まず、インバータ回路22の動作周波数について、図１４および図１５を参照して説明する。
【００８９】
電源投入後には、インバータ回路22はインバータ回路22の周波数特性のカーブB30の発振周波数ｆ2で動作し比較的低い電圧を高輝度放電ランプ８に印加する。この後、抵抗R2により進相電流が検出されるまで周波数を低下させる。高輝度放電ランプ８のグロー放電を開始させる始動電圧を発生させる際には、カーブB30の共振点付近でＬＣ共振回路24のインダクタL2，L3が飽和するため、周波数特性のカーブB2が現れる。このとき、無負荷共振周波数ｆ01で動作し高いパルス電圧を発生させる。また、高輝度放電ランプ８がグロー放電を開始した後には、ＬＣ共振回路24のインダクタL2，L3が飽和していない状態でかつ高輝度放電ランプ８が微放電している状態で周波数特性のカーブB3の無負荷共振周波数ｆ02で動作しグロー放電開始時に発生するパルスより低く動作開始時より高い電圧を高輝度放電ランプ８に印加する。
【００９０】
このように、高輝度放電ランプ８をグロー放電開始させるパルス電圧が発生すると、高輝度放電ランプ８のランプ電圧が上昇し、抵抗R6、抵抗R7および抵抗R8の直列回路の電圧が上昇してグロー放電検出手段としてのツェナダイオードZD31がオンすると、抵抗R53およびコンデンサC54で決まる時定数の後、トランジスタQ31がオンし、抵抗R4に対して出力低減手段51の抵抗R55を並列に接続し、インバータ回路22の動作周波数を高くして、出力低減手段51により高輝度放電ランプ８に印加する電圧をグロー放電が維持できる程度の低い電圧に低下させる。
【００９１】
なお、グロー放電発生時には微小ながらグロー放電の電流が流れるので、完全な無負荷状態ではないが、アーク放電と異なりグロー電流が微小なため無負荷時とほぼ同様に取り扱える。ただし、インダクタL2，L3はグロー放電開始前に飽和し、グロー放電開始後に飽和しない点が異なる。さらに、グロー放電状態から、高輝度放電ランプ８が点灯するアーク放電状態に移行すると、グロー放電検出手段のツェナダイオードZD31がオフし、トランジスタQ31がオフとなり、周波数が低い周波数ｆ1となり高輝度放電ランプ８に印加される電圧をインバータ回路22のグロー放電開始前の動作開始時より低い電圧にする。
【００９２】
また、グロー放電が検出されない場合にはランプ電圧検出手段27により、発振器25をリセットして、電源投入時と同じ状態でインバータ回路22の動作を開始させ、再びグロー放電を試みる。
【００９３】
そして、上記の実施の形態によれば、図１６の実線D1に示すように、グロー放電時の電流値に対する電圧値が低いアルゴンガス（Ａｒ）が封入された高輝度放電ランプ８の場合には出力低減効果がでてくる。すなわちグロー放電時にはポイントP1のようにランプ電流、ランプ電圧ともに比較的低い点で動作するのでより低い電力でグロー放電し、グロー、アーク転移させることができる。したがって、高輝度放電ランプ8のスパッタリングを抑えられる。
【００９４】
また、ネオン−アルゴンガス（Ｎｅ−Ａｒ）のように電流値に対する電圧値がポイントP1のように高い高輝度放電ランプ８では、出力低減しすぎるとグロー放電を維持できない。このような高輝度放電ランプ８を点灯させる場合には、図１に示す実施の形態のような回路を用いているため、破線D2に示すような出力カーブが必要で出力低減手段は不要である。また、ネオン−アルゴンガスを用いているので、グロー放電時のランプ電流のスパッタは少ない。
【００９５】
【発明の効果】
請求項１記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、インバータ回路は始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流を流し、グロー放電の状態を介して二次開放電圧を高くでき、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作してアーク転移時にも高い二次電圧を確保し、いずれの場合にも共振周波数で動作して回路のストレスを少なくできる。
【００９６】
請求項２記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流が流れて、高輝度放電ランプは点灯前の絶縁破壊を要するため高電圧を印加することによってグロー放電が開始され、短時間のうちに高輝度放電ランプのグロー放電を開始でき、インダクタが飽和している状態でも回路へのストレスが少なく、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー、アーク転移時には熱電子放出が必要なのでインダクタを飽和させないことによりアーク転移に必要な時間、比較的高い電圧を維持してもいずれの場合にも共振周波数で動作して回路にストレスを与えることを防止できる。
【００９７】
請求項３記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、インダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しない状態で、インバータ回路は主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、発振器はインバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御することにより、高輝度放電ランプのグロー放電開始時の周波数およびグロー放電およびグロー、アーク転移時の周波数のいずれも、ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数とすることにより、回路へのストレ スを少なくするとともに制御を容易にできる。
【００９８】
請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし３いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、音響共鳴が発生した場合の多くの場合には点灯周波数が高すぎるかまたは低すぎるのかを容易に判断できるので、点灯周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側になるように制御することにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００９９】
請求項５記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、一般に設定されている周波数に近い側の音響共鳴が発生する領域に周波数がずれる側と反対側である音響共鳴が生じない周波数領域の他方側に周波数を変化させれば音響共鳴の発生を低減できるので、音響共鳴が生じない周波数領域の他方の側に周波数を変化させて、音響共鳴をなくすことができる。
【０１００】
請求項６記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし５いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、グロー放電しない場合にはグロー放電を開始させる動作を動作開始の状態から繰り返すことができる。
【０１０１】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項１ないし６いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置で点灯される高輝度放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の高輝度放電灯点灯装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】 同上照明装置を示す断面図である。
【図３】 同上二次電圧と周波数との関係を示すグラフである。
【図４】 同上二次電圧、ドレイン電流および発振器の入力電圧を示す波形図である。
【図５】 同上デッドタイムが長い場合の電界効果トランジスタの電流を示すグラフである。
【図６】 同上デッドタイムが短い場合の電界効果トランジスタの電流を示すグラフである。
【図７】 同上他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図８】 同上安定窓と周波数の関係を示す説明図である。
【図９】 同上他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１０】 同上無負荷二次電圧を示す波形図である。
【図１１】 同上無負荷二次電圧を拡大して示す波形図である。
【図１２】 同上入力電力および無負荷二次電圧のパルス幅と温度上昇の関係を示すグラフである。
【図１３】 同上また他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１４】 同上インバータ回路の出力電圧および二次電圧と周波数との関係を示すグラフである。
【図１５】 同上高輝度放電ランプに印加する電圧の変化を計時的に示す波形図である。
【図１６】 同上電流値に対するインバータ回路の出力電圧およびランプ電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 器具本体
８ 高輝度放電ランプ
11 高輝度放電灯点灯装置
22，32，42 インバータ回路
23 主回路
24 ＬＣ共振回路
28 タイマ手段
33 音響共鳴検出手段
L2，L3 インダクタ
ZD31 グロー放電検出手段としてのツェナダイオード
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定して高輝度放電ランプを点灯させる高輝度放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置としてはたとえば特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の構成が知られている。この特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、ＬＣ共振型のインバータ回路を備え、このインバータ回路はＬＣ共振周波数より高い周波数で動作して、フィラメントを有する放電ランプを始動、点灯する。そして、インバータ回路は高い周波数で発振を開始し、放電ランプが始動しない程度に低い二次電圧の状態でフィラメントを予熱するとともに、発振開始からインバータ回路の周波数を低下させＬＣ共振周波数に近づくに従って二次電圧が上昇し、放電ランプを始動する電圧に達する。その後、さらにインバータ回路の周波数を低下させ、放電ランプを点灯している。
【０００３】
ところが、この特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、周波数を連続的に変化させて二次電圧を変化させる際に制御が煩雑になる。また、蛍光ランプの場合には短時間でも高電圧になると始動し点灯するが、高輝度放電ランプの場合、特にネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）を用いたものでは、アーク転移のために１秒ないし２秒程度は高い開放電圧が必要であり、このような周波数を変化させる構成の場合には十分な時間、開放電圧を得ることができない。
【０００４】
一方、インバータ回路は騒音防止のために可聴領域の２０ｋＨｚ以上にする必要があるとともにノイズ対策が煩雑にならないように１００ｋＨｚ以下で用いることが多く、この比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域には、高輝度放電ランプが音響共鳴する領域がある。このため、たとえばインバータ回路の高輝度放電ランプが音響共鳴する領域の間の、音響共鳴が生じないいわゆる安定窓内の中央の周波数を用いている。
【０００５】
ところが、この安定窓の周波数領域は非常に狭いため、インバータ回路の周波数を固定的に設計した場合には回路部品のばらつきによってはランプ電力が大きく変化してしまうとともに、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、音響共鳴回避の対応が煩雑になる。
【０００６】
また、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にして、高輝度放電ランプを点灯することもある。
【０００７】
ところが、インバータ回路の発振周波数を高くすると、スイッチングロスが大きくなる。
【０００８】
さらに、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に低い周波数にして、高輝度放電ランプを点灯することもある。
【０００９】
ところが、インバータ回路の発振周波数を低くすると、インダクタンスを大きくしなければならないためコイルを用いている場合にはコイルが大型化してしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特開昭６２−２４１２９５号公報に記載の放電灯点灯装置は、周波数を連続的に変化させて二次電圧を変化させる際に制御が煩雑になる。また、高輝度放電ランプの場合は、アーク転移のために１秒ないし２秒程度は高い開放電圧が必要であり、このような周波数を変化させる構成の場合には十分な時間、開放電圧を得ることができない。
【００１１】
また、インバータ回路の比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域の安定窓内の中央の周波数を用いると、安定窓の周波数領域は非常に狭いため、ランプ電力が大きく変化したり、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、対応が煩雑であり、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にすると、スイッチングロスが大きくなり、反対に、十分に低い周波数にすると、大型化してしまう問題を有している。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、安定して高輝度放電ランプを点灯させる高輝度放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプの始動時に飽和、点灯時には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動、点灯させ、始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路とを具備したもので、インバータ回路は始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流を流し、グロー放電の状態を介して二次開放電圧を高くでき、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作してアーク転移時にも高い二次電圧を確保し、いずれの場合にも共振周波数で動作して回路のストレスを少なくする。
【００１４】
請求項２記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時まで飽和し、グロー放電開始後に飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路とを具備したもので、高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流が流れて、高輝度放電ランプは点灯前の絶縁破壊を要するため高電圧を印加することによってグロー放電が開始され、短時間のうちに高輝度放電ランプのグロー放電を開始でき、インダクタが飽和している状態でも回路へのストレスが少なく、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー、アーク転移時には熱電子放出が必要なのでインダクタを飽和させないことによりアーク転移に必要な時間、比較的高い電圧を維持してもいずれの場合にも共振周波数で動作して回路にストレスを与えない。
【００１５】
請求項３記載の高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路と；インバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御する発振器とを具備したもので、インダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しない状態で、インバータ回路は主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、発振器はインバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御することにより、高輝度放電ランプのグロー放電開始時の周波数およびグロー放電およびグロー、アーク転移時の周波数のいずれも、ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数とすることにより、回路へのストレスを少なくするとともに制御が容易となる。
【００１６】
請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項１ないし３いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置において、高輝度放電ランプは、アーク放電の点灯し、高輝度放電ランプの音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか一方の端部近傍であって、不飽和時の主回路の ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、高輝度放電ランプを点灯するもので、音響共鳴が発生した場合の多くの場合には点灯周波数が高すぎるかまたは低すぎるのかを容易に判断できるので、点灯周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側になるように制御することにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００１７】
請求項５記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置において、高輝度放電ランプの音響共鳴を検出する音響共鳴検出手段を具備し、この音響共鳴検出手段で音響共鳴が検出されるとインバータ回路の動作周波数は音響共鳴が生じない周波数領域のいずれか他方側に周波数が変化するもので、一般に設定されている周波数に近い側の音響共鳴が発生する領域に周波数がずれる側と反対側である音響共鳴が生じない周波数領域の他方側に周波数を変化させれば音響共鳴の発生を低減できるので、音響共鳴が生じない周波数領域の他方の側に周波数を変化させて、音響共鳴をなくす。
【００１８】
請求項６記載の高輝度放電灯点灯装置は、請求項１ないし５いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置において、タイマ手段を具備し、このタイマ手段で計時される所定時間内にグロー放電検出手段でグロー放電したことを検出しない場合に、インバータ回路を動作開始の状態にリセットするもので、グロー放電しない場合にはグロー放電を開始させる動作を動作開始の状態から繰り返す。
【００１９】
請求項７記載の照明装置は、請求項１ないし６いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置と；この高輝度放電灯点灯装置で点灯される高輝度放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、図２は照明装置を示す断面図である。
【００２２】
図２に示すように、照明装置は、筒状の器具本体１を有し、この器具本体１の基端側には口金２が設けられ、先端側には筒状の保護体３を介して発光部４が設けられている。この発光部４は照射開口５を有する放物回転体状の反射鏡６が設けられ、照射開口５には透光性を有するカバー体７が取り付けられている。また、反射鏡６にはセラミックメタルハライドランプなどの高輝度放電ランプ（High Intensity Discharge Lamp：ＨＩＤ）８が取り付けられている。
【００２３】
さらに、器具本体１内には配線基板10が設けられ、この配線基板10には高輝度放電ランプ８を点灯させる高輝度放電灯点灯装置11が装着されている。
【００２４】
また、高輝度放電灯点灯装置11は、図１に示すように、商用交流電源ｅに抵抗R1、インダクタL1、定電圧素子Z1およびコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1に倍電圧整流回路21が接続されている。そして、この倍電圧整流回路21はダイオードD1およびダイオードD2の直列回路と、コンデンサC2およびコンデンサC3の直列回路とを有しており、インバータ回路22が接続されている。
【００２５】
そして、このインバータ回路22は、ハーフブリッジ型でスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の直列回路が接続されている。さらに、電界効果トランジスタQ2には主回路23となる直流カット用のコンデンサC4、バラストチョークとなるインダクタL2およびインダクタL3、および、進相発振検出用の抵抗R2の直列回路を介して高輝度放電ランプ８が接続され、この高輝度放電ランプ８に対して並列にコンデンサC5およびコンデンサC6の直列回路が接続されている。そして、主回路23のインダクタL2，L3およびコンデンサC5，C6でＬＣ共振回路24を構成している。なお、ＬＣ共振回路24は、高輝度放電ランプ８が絶縁破壊をするのに必要な高電圧を得るために、インダクタL2，L3が飽和したときの共振周波数で動作させることによってグロー放電開始電圧を得ている。高輝度放電ランプ８のグロー放電開始後のグロー放電時、グロー、アーク転移時およびアーク放電時は、インダクタL2，L3は飽和しない。なお、インダクタL2，L3はグロー放電開始時には、大きな共振電流が流れ、この共振電流で飽和するようになる。
【００２６】
また、電界効果トランジスタQ2には、制御手段となる発振器25の補助電源を兼ねたスナバ回路26が接続されている。このスナバ回路26は、電界効果トランジスタQ2に並列に、コンデンサC7、ダイオードD3およびコンデンサC8の直列回路が接続され、このダイオードD3およびコンデンサC8の直列回路に対して並列にダイオードD4が接続されている。
【００２７】
さらに、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のゲートには、発振器25（Philips社製UBA2021T）が接続されている。この発振器25には、コンデンサC11、コンデンサC12、コンデンサC13、抵抗R3および可変抵抗R4などが接続され、抵抗R3、可変抵抗R4およびコンデンサC12で時定数回路が構成されて発振周波数を設定している。また、倍電圧整流回路21の正極側から起動抵抗R5を介して発振器25に接続されているとともに、発振器25は抵抗R2の両端に接続されている。
【００２８】
そして、抵抗R2を介した高輝度放電ランプ８の両端には、抵抗R6、抵抗R7および抵抗R8の直列回路が接続されている。
【００２９】
また、抵抗R7および抵抗R8の直列回路に対して並列に、ダイオードD5およびコンデンサC14の直列回路が接続され、これらにてランプ電圧検出手段27が構成されている。さらに、コンデンサC14に対して並列に抵抗R11、ツェナダイオードZD1およびコンデンサC15の直列回路が接続され、ツェナダイオードZD1およびコンデンサC15の接続点はトランジスタQ3のベースに接続され、トランジスタQ3のベース、エミッタ間には抵抗R12が接続され、トランジスタQ3のコレクタは発振器25に接続されている。
【００３０】
さらに、抵抗R8に対して並列にコンデンサC16およびダイオードD6の直列回路が接続され、このダイオードD6にはダイオードD7および抵抗R14の直列回路が接続され、この抵抗R14に対して並列にコンデンサC17、コンデンサC18およびダイオードD8の直列回路、スイッチング素子であるトランジスタQ4のコレクタ、エミッタおよびツェナダイオードZD2および抵抗R15の直列回路が接続され、コンデンサC18およびダイオードD8の接続点はトランジスタQ4のベースに接続され、これらにてタイマ手段28を形成している。
【００３１】
また、抵抗R15に対してコンデンサC19が接続され、ツェナダイオードZD2およびコンデンサC19の接続点はサイリスタQ5のゲートに接続され、このサイリスタQ5のアノードはダイオードD9を介して発振器25に接続され、サイリスタQ5のカソードは抵抗R2および抵抗R8の接続点に接続されている。さらに、ダイオードD9およびサイリスタQ5の接続点は抵抗R16を介して倍電圧整流回路21の正極に接続されている。
【００３２】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００３３】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧を、倍電圧整流回路21で昇圧するとともに整流してインバータ回路22に供給する。そして、起動抵抗R5を介して発振器25に微小電流を供給し、発振器25は電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2を交互にオン、オフさせる。この発振開始直後には、発振器25は高輝度放電ランプ８が点灯している状態の２倍以上の周波数で発振開始する。また、インバータ回路22の動作開始後には、このようにインバータ回路22は高い周波数で発振しているので、発振器25はスナバ回路26を電源として動作を維持する。なお、インバータ回路22の発振動作を開始した直後のみ、発振周波数を高くしているので発振器25に安定して定常電流電源が供給される。
【００３４】
そして、発振器25は発振開始後、進相発振検出用の抵抗R2によって進相が検出されるまで発振周波数を低下させる。このとき、動作周波数はインダクタL2，L3の飽和時の共振周波数と一致する。高輝度放電ランプ８が全く放電していないグロー放電開始時には共振電流によりインダクタL2，L3は飽和し高電圧出力する。このとき、コンデンサC5，C6の両端に高輝度放電ランプ８のグロー放電を開始させる。
【００３５】
一方、高輝度放電ランプ８のグロー放電時、グロー、アーク転移時には、数１０ｍＡの微小電流が流れるため、共振電流が低下し、インダクタL2，L3は飽和しない。このような状態で、ランプ電流を２秒程度供給してグロー、アーク転移をして高輝度放電ランプ８を始動する。
【００３６】
これは、たとえばネオンおよびアルゴンが封入された、グロー放電を維持するのに高電圧が必要な高輝度放電ランプ８に有効である。
【００３７】
そして、高輝度放電ランプ８が通常の点灯状態になると、図３に示すようにインダクタL2，L3が飽和していない状態の無負荷時の主回路23の共振周波数とほぼ一致した、２０ｋＨｚ以上たとえば４６ｋＨｚの周波数一定でインバータ回路22は動作する。すなわち、インダクタL2，L3が飽和していない状態の無負荷時の共振カーブA1の共振点と同一の点灯時の共振カーブA2の対応する周波数で点灯する。このように、高輝度放電ランプ８がアーク放電に転移した後は、音響共鳴のない一定の周波数で発振させることができるので、高輝度放電ランプ８の始動直後から寿命末期まで高輝度放電ランプ８を安定して点灯させることができる。
【００３８】
なお、インダクタL2，L3が飽和したときの共振カーブA0の共振点は、共振カーブA1の共振点以上の任意の周波数ｆ01となり、インダクタL2，L3の飽和レベルにより周波数は異なる。
【００３９】
また、高輝度放電ランプ８が点灯しない不点状態になると、高輝度放電ランプ８の両端に印加される電圧が上昇し、ランプ電圧検出手段27の抵抗R6および抵抗R7の接続点の電位が上昇してコンデンサC14の電位が上昇する。このコンデンサC14の電位が所定値以上になるとツェナダイオードZD1がオンして、トランジスタQ3にベース電流を供給してトランジスタQ3がオンし、発振器25に供給されるスナバ回路26からの電位Ｖccを発振維持電圧より低下させて補助電源からの電流供給を停止し、図４に示すように、発振を停止させ、出力を停止する。出力が停止すると、抵抗R6および抵抗R7の接続点の電位も低下し、コンデンサC14が放電して電位が低下する。このようにコンデンサC14の電位が所定値より低くなるとツェナダイオードZD1がオフして、トランジスタQ3のベース電流がなくなりトランジスタQ3がオフし、発振器25が動作開始の状態にリセットされ、抵抗R5から発振器25に起動電流が流れ発振が開始する。この後、スナバ回路26からも電流が供給され、インバータ回路22は点灯時の動作周波数の２．５倍の１１５ｋＨｚの周波数で動作した後、通常の４６ｋＨｚの周波数になって出力が増加する。このように、コンデンサC14の充放電の繰り返しにより、図４に示すように、高輝度放電ランプ８に間歇的に電圧が印加されるが、高輝度放電ランプ８の初始動時は交流のピークトゥピークの電圧が１〜２ｋＶ程度であるのに対し、再始動時の交流のピークトゥピークの電圧が２０ｋＶ以上あるので、高輝度放電ランプ８が点滅せず、不点の状態を維持する。
【００４０】
さらに、たとえば寿命末期などにより高輝度放電ランプ８の電圧が上昇すると、ランプ電圧検出手段27の抵抗R7および抵抗R8の接続点の電位が上昇してコンデンサC17の電位が上昇する。このコンデンサC17の電位が所定値以上になるとツェナダイオードZD2がオンして、サイリスタQ5のゲートにトリガ電圧を印加し、サイリスタQ5をオンし、スナバ回路26から供給される発振器25への電流供給を停止させる。この結果、発振器25の電圧Ｖccは発振維持電圧より低下するので発振停止となる。なお、サイリスタQ5には抵抗R16から保持電流を供給されるので、電源がリセットされるまで発振器25を停止し続けることによりインバータ回路22の出力を停止しつづける。
【００４１】
また、たとえばインダクタL2およびインダクタL3が飽和すると、インダクタンスが小さくなるため主回路23のＬＣ共振の共振周波数が高くなる。この場合、インバータ回路22は進相発振になり、発振器25が電界効果トランジスタQ2のオン信号を発生しているときに抵抗R2に逆電圧が発生し、抵抗R2の逆電圧を発振器25に入力してこの発振器25により進相を検出して、進相状態になった場合には発振器25の発振周波数を高くして、インバータ回路22の電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の動作周波数を高くして動作を進相状態から通常の状態に戻す。この結果、発振周波数は共振点に一致した周波数に制御される。
【００４２】
さらに、高輝度放電ランプ８がアーク放電している状態では、インダクタL2およびインダクタL3が飽和していないので、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2は通常は遅相発振している。しかしながら、高輝度放電ランプ８がグロー放電する以前は、インダクタL2およびインダクタL3が飽和しているので、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の双方がオフしているデッドタイムの状態では進相発振して進相電流が流れるおそれがある。
【００４３】
そこで、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2の双方がオフして短絡を防止するデッドタイムを通常時には１μＳとし、無負荷二次電圧の発生時には０．１μＳとする。
【００４４】
そして、シミュレーションによると、デッドタイムが通常と同じ１μＳの場合には、図５に示すように、進相電流Ｉｘは比較的長い時間発生しているが、デッドタイムを通常の１／１０の０．１μＳにした場合には、図６に示すように、進相発振の期間が短くなって進相電流Ｉｘは短い時間発生するのみになる。
【００４５】
上記実施の形態によれば、インバータ回路22の起動直後はスナバ回路26を補助電源として発振器25を動作させることができるので、起動抵抗R5からは微小電流を流せばよいので、起動抵抗R5を小型化できる。
【００４６】
また、高輝度放電ランプ８は熱陰極を有さないため、グロー放電開始時には熱電子を放出する必要がないので短時間でグロー放電を開始でき、インダクタL2およびインダクタL3が飽和しても短時間なので問題はない。一方、数１０ｍＡの電流をインダクタL2およびインダクタL3が飽和している状態で流すと、回路のストレスが大きくなるのでグロー放電時およびアーク放電開始時には、インダクタL2およびインダクタL3を飽和させない。さらに、高輝度放電ランプ８は高温の再始動時に始動電圧が高くなることを考慮すると、インダクタL2およびインダクタL3の飽和はグロー放電開始時の必要最小限に抑えて、始動性能を確保しつつインダクタL2およびインダクタL3の小型化を図っている。
【００４７】
次に、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図７を参照して説明する。
【００４８】
図７は他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、この図７に示す高輝度放電灯点灯装置11は、商用交流電源ｅに抵抗R21、ヒューズF1、コンデンサC21およびインダクタL11を介して、ダイオードD11、ダイオードD12、ダイオードD13およびダイオードD14で構成された全波整流回路であるダイオードブリッジ31の交流入力端子に接続され、このダイオードブリッジ31の出力端子間には平滑用のコンデンサC22が接続されている。
【００４９】
また、このコンデンサC22には、ハーフブリッジ型のインバータ回路32が接続されている。このインバータ回路32は、コンデンサC22に対して並列にスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12の直列回路が接続され、インダクタL11およびダイオードD11の接続点は、起動抵抗R22を介して電界効果トランジスタQ11のゲートに接続され、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には起動抵抗R23が接続されている。また、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には、スナバコンデンサC23が接続されている。
【００５０】
さらに、電界効果トランジスタQ12のソース、ドレイン間には、トランスTr1のバラストチョークの機能を兼ねた一次巻線Tr1aおよび直流カット用のコンデンサC24を介して、高輝度放電ランプ８が接続され、この高輝度放電ランプ８に対して並列に共振用のコンデンサC25が接続されている。また、電界効果トランジスタQ11のゲートとソースとの間には、ツェナダイオードZD11およびツェナダイオードZD12が逆極性で直列に接続され、電界効果トランジスタQ12のゲートとソースとの間には、ツェナダイオードZD13およびツェナダイオードZD14が逆極性で直列に接続されている。
【００５１】
また、電界効果トランジスタQ11のゲート、ソース間には、コンデンサC26、トランスTr2の一次巻線Tr2aおよびトランスTr1の二次巻線Tr1bの直列回路が接続され、電界効果トランジスタQ12のゲート、ソース間には、コンデンサC27、トランスTr2の二次巻線Tr2bおよびトランスTr1の二次巻線Tr1cの直列回路が接続されている。
【００５２】
さらに、高輝度放電ランプ８に対して並列に、ランプ電圧検出用の抵抗R24および抵抗R25の直列回路が接続され、これら抵抗R24および抵抗R25で音響共鳴検出手段33を構成し、抵抗R25に対して並列にダイオードD14、ツェナダイオードZD16およびコンデンサC28の直列回路が接続され、このコンデンサC28に対して並列に抵抗R26が接続され、ツェナダイオードZD16および抵抗R26の接続点は電界効果トランジスタQ14のゲートに接続され、この電界効果トランジスタQ14のソースはダイオードブリッジ31の負極に接続され、電界効果トランジスタQ14のドレインはツェナダイオードZD13およびツェナダイオードZD14の接続点に接続されるとともに、コンデンサC22に対して並列に接続された抵抗R27、抵抗R28および抵抗R29の直列回路の抵抗R27および抵抗R28の接続点に接続されている。また、抵抗R29に対して並列にコンデンサC29が接続され、抵抗R28および抵抗R29の接続点は電界効果トランジスタQ15のゲートに接続され、この電界効果トランジスタQ15のドレインはコンデンサC30を介して電界効果トランジスタQ12のゲートに接続され、ソースはダイオードブリッジ31の負極に接続され、ソース、ドレイン間には抵抗R30が接続されている。
【００５３】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００５４】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧をダイオードブリッジ31で整流し、コンデンサC22で平滑する。また、起動抵抗R22、ツェナダイオードZD11、ツェナダイオードZD12および起動抵抗R23を介して電界効果トランジスタQ11をオンする。その後、このコンデンサC22で平滑された直流電圧を電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12を交互にオン、オフさせて、インバータ回路32により高周波交流にして高輝度放電ランプ８を点灯させる。
【００５５】
また、インバータ回路32の動作周波数は、高輝度放電ランプ８の音響共鳴が生じない図８に示す周波数領域内、すなわち安定窓A1，A2，A3のいずれかの中で動作させる。いずれか一方である下限近傍の窓B1に近似する周波数ｆA2で動作させる。なお、図８に示す窓B1〜B5は音響共鳴が発生する周波数領域である。
【００５６】
そして、安定窓A2内でインバータ回路32が動作している場合には、高輝度放電ランプ８は音響共鳴が発生しない。また、周波数２０ｋＨｚより低いとトランスTr1およびトランスTr2などの巻線部品のコイルが大きくなり装置が大型化してしまい、反対に、周波数１００ｋＨｚより高いと電界効果トランジスタQ11および電界効果トランジスタQ12のスイッチングロスが大きくなるため、周波数２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下で音響共鳴を生じないたとえば安定窓A2で動作させる。
【００５７】
一方、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生する原因は、安定窓A2のうち音響共鳴が発生する窓B1に近接した周波数ｆA2で動作しているので、一般的には窓B1の音響共鳴領域が広がってきた場合がほとんどと考えられる。
【００５８】
そこで、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生した場合には、放電にうねりが生じ放電路が長くなるため高輝度放電ランプ８のランプ電圧が上昇するので、抵抗R24および抵抗R25の電圧が上昇し、ツェナダイオードZD16がオンして電界効果トランジスタQ14のゲートに電圧を印加して、電界効果トランジスタQ15をオフしてインバータ回路32の動作周波数を高くする。このように、インバータ回路32の周波数を高くすることにより、音響共鳴領域の窓B1より高い周波数となり、高輝度放電ランプ８の音響共鳴を停止できる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、安定窓の下限付近で動作させて、音響共鳴が発生した場合には周波数を高くさせているが、反対に、安定窓の上限付近で動作させて、音響共鳴が発生した場合には周波数を低くさせても同様の効果を得ることができる。たとえば図７に示す高輝度放電灯点灯装置において、電界効果トランジスタQ15は通常はオフさせておき、音響共鳴が発生した場合に電界効果トランジスタQ15をオンさせるようにすれば周波数を低くできる。
【００６０】
従来のようにインバータ回路の比較的よく用いる発振周波数の２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの周波数領域の安定窓内の中央の周波数を用いると、安定窓の周波数領域は非常に狭いため、部品のばらつきなどにより電力が大きく変化したり、音響共鳴が発生した場合に安定窓より周波数が高くなっているのか、低くなっているのかがわかりにくく、対応が煩雑であるが、上記実施の形態の場合、高輝度放電ランプ８に音響共鳴が発生した場合の多くの場合には、高輝度放電ランプ８の音響共鳴が生じない周波数のいずれか一方の端部側に周波数が移動、たとえば安定窓の下限に設定している場合にはより低い側、あるいは、上限に設定している場合にはより高い側に移動しているので、周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側、たとえば安定窓の下限に設定している場合には高い側、あるいは、上限に設定している場合には低い側に周波数を移動にすることにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００６１】
また、従来のように、インバータ回路の発振周波数を音響共鳴が生じない程度十分に高い周波数にすると、スイッチングロスが大きくなり、反対に、十分に低い周波数にすると装置が大型化してしまうが、通常の周波数を用いることによりスイッチングロスが増加したり、装置が大型化することを防止できる。
【００６２】
なお、このような高輝度放電灯点灯装置、特に点灯中発光管に変形が生じにくいセラミックの高輝度放電ランプに有効である。
【００６３】
次に、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図９を参照して説明する。
【００６４】
図９は他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図で、商用交流電源ｅに、ヒューズF2、コンデンサC30、コンデンサC31およびインダクタL21を介して、ダイオードD21、ダイオードD22、ダイオードD23およびダイオードD24で構成された全波整流回路としてのダイオードブリッジ41が接続されている。また、ダイオードブリッジ41には、抵抗R31を介して平滑用のコンデンサC32が接続されている。
【００６５】
また、コンデンサC32に対して並列に、他励式のハーフブリッジ型のインバータ回路42が接続され、このインバータ回路42はスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が直列に接続されている。さらに、電界効果トランジスタQ22に対して並列にコンデンサC33が接続されている。
【００６６】
そして、電界効果トランジスタQ22には、ＬＣ共振回路を有する主回路43が接続されている。この主回路43は、バラストチョークとして機能するインダクタL22、直流カット用のコンデンサC34、コンデンサC35およびコンデンサC36の並列回路、および、逆並列に接続されたダイオードD25およびダイオードD26で構成された共振点検出回路44が直列に接続され、コンデンサC36に対して並列に高輝度放電ランプ８が接続されている。
【００６７】
また、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22には駆動回路45が接続されている。この駆動回路45は、ＩＣチップで構成された発振器46を有し、この発振器46には電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22のゲートが接続されている。また、この発振器46にはダイオードD27、コンデンサC37、抵抗R32および可変抵抗R33が接続されるとともに、コンデンサC38を介して共振点検出回路44が接続されている。
【００６８】
さらに、コンデンサC32に対して並列に、ダイオードD28、抵抗R34およびコンデンサC41の直列回路が接続され、抵抗R34およびコンデンサC41の接続点は発振器46に接続され、コンデンサC41に対して並列に、ツェナダイオードZD21、コンデンサC42および電界効果トランジスタQ23のソースおよびドレインが接続されている。
【００６９】
また、共振点検出回路44を介した高輝度放電ランプ８の両端には、抵抗R35および抵抗R36の直列回路が接続され、抵抗R36に対して並列にダイオードD28およびコンデンサC43の直列回路が接続され、このコンデンサC43に対して並列に抵抗R37が接続され、ダイオードD28および抵抗R37の接続点はツェナダイオードZD22を介して電界効果トランジスタQ23のゲートに接続されている。
【００７０】
さらに、共振点検出回路44には長時間計測可能なタイマ回路48が接続され、このタイマ回路48は抵抗R37に対して逆流防止用のダイオードD31、抵抗R41およびコンデンサC44の直列回路が接続され、コンデンサC44に対してコンデンサC45、抵抗R42およびツェナダイオードZD23の直列回路、および、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24および抵抗R43の直列回路が並列に接続され、抵抗R42に対してコンデンサC46が並列に接続され、抵抗R42およびツェナダイオードZD23の接続点はプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のゲートに接続されている。なお、コンデンサC44、コンデンサC45および抵抗R41にて時定数回路を構成している。また、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24および抵抗R43の接続点は電界効果トランジスタQ23のゲートに接続されている。
【００７１】
また、ダイオードD28および抵抗R34の接続点は、抵抗R44、抵抗R45および抵抗R46の直列回路を介してダイオードブリッジ41の負極が接続され、抵抗R45および抵抗R46の接続点はダイオードD32を介してプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のアノードに接続されている。
【００７２】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００７３】
まず、商用交流電源ｅの交流電圧をダイオードブリッジ41で全波整流し、インバータ回路42の電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22を駆動回路45で交互にオン、オフする。
【００７４】
また、高輝度放電ランプ８のランプ電圧を抵抗R35および抵抗R36で分圧して検出し、ダイオードD28およびコンデンサC43で整流平滑し、無負荷二次電圧が発生すると、ツェナダイオードZD22をオンして電界効果トランジスタQ23のゲートに電圧を印加し、発振器46の入力電圧をショートさせて発振器46を停止させインバータ回路42は出力を停止する。そして、発振器46の発振が停止することにより、コンデンサC43の電荷は放電されてコンデンサC43の電位が低下し、ツェナダイオードZD22はオフし、電界効果トランジスタQ23のゲートの電圧をなくし、電界効果トランジスタQ23をオフして発振器46を再び動作させ、インバータ回路42から出力させて、無負荷二次電圧を図１０に示すように間欠パルス状に発生させる。
【００７５】
なお、無負荷二次電圧の発生時には、インダクタL22が飽和するため電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22は通常の点灯時以上に発熱するが、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が必要以上に発熱することを防止して電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22を定格温度以下にするためにパルス状にしているが、パルスの発生時間を短くする必要があるが、あまりパルスの発生時間を短くすると無負荷放電ランプ８の始動不良の原因となるので、パルスの発生時間を適切にする必要がある。また、コンデンサC43の電圧は図１１の実線ＶC43で示すようになり、間歇パルス状のランプ電圧は図１１の実線ＶLで示すようになる。
【００７６】
そして、インバータ回路42の出力により、高輝度放電ランプ８を始動し、この始動の際にはインダクタL22は飽和するので、大きな共振電流がコンデンサC35およびコンデンサC36に流れ、無負荷二次電圧が高くなり、高輝度放電ランプ８を点灯させる。
【００７７】
また、高輝度放電ランプ８の点灯時の駆動周波数は安定窓の上限または下限の近傍の周波数として高輝度放電ランプ８が音響共振することを防止する。
【００７８】
一方、無負荷放電ランプ８が始動せず、無負荷二次電圧がパルス状に発生している状態であると、パルス状に無負荷二次電圧が発生している時間にタイマ回路48のコンデンサC44およびコンデンサC45を充電し、無負荷二次電圧が発生している合計時間が所定時間以上になりこのコンデンサC44の電圧が所定値以上、たとえばツェナダイオードZD23より０．６Ｖ以上になると、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24がオンして、電界効果トランジスタQ23のゲートにゲート電圧を印加して発振器46の入力電圧をショートし、発振器46を停止させる。なお、抵抗R44および抵抗R45を介してプログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24にラッチ電流を供給して、プログラマブルユニジャンクショントランジスタQ24のオン状態を維持して、発振器46の停止状態を維持する。
【００７９】
また、無負荷二次電圧のパルスを１００Ｈｚ間隔としてパルス幅を変化させた場合の時間に対する電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22の温度Ｔは図１２に示すように、時間とともに上昇する。したがって、パルス間隔を１００Ｈｚとした場合には、パルス幅を３ｍ秒以下とすることで、電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22が定格温度以上になることを防止できる。
【００８０】
さらに、共振点検出回路44の出力をコンデンサC38を介して発振器46に入力し、インバータ回路42が進相動作して進相電流が流れて電圧が上昇した場合には、発振器46は電界効果トランジスタQ21および電界効果トランジスタQ22の周波数を高くして、インバータ回路42の進相発振状態を解除する。
【００８１】
また、音響共鳴が発生した場合にはそれぞれ安定窓の中央側の周波数に周波数を変化させて音響共鳴をなくす。
【００８２】
上記実施の形態によれば、ツェナダイオードZD22を用いることにより、容易に無負荷二次電圧の動作および不動作時間を設定できる。
【００８３】
また、他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を図１３を参照して説明する。
【００８４】
図１３はまた他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11を示す回路図で、この図１３に示す高輝度放電灯点灯装置11は、図１に示す高輝度放電灯点灯装置11と基本的には同様の回路であり、コンデンサC7に対して直列に抵抗R51が接続され、抵抗R5に対して直列に抵抗R52が接続され、抵抗R3および抵抗R4の直列回路に対して並列にコンデンサC51が接続され、さらに、出力低減手段51が接続されている。
【００８５】
この出力低減手段51は、抵抗R7および抵抗R8の直列回路に対して並列に、ダイオードD41およびコンデンサC53の直列回路が接続され、このコンデンサC53に対して並列に、抵抗R53、グロー放電検出手段としてのツェナダイオードZD31およびコンデンサC54の直列回路が接続され、このコンデンサC54には抵抗R54が並列に接続され、ツェナダイオードZD31およびコンデンサC54の接続点はトランジスタQ31のベースに接続され、このトランジスタQ31のエミッタは抵抗R54およびコンデンサC54の接続点に接続され、トランジスタQ31のコレクタは抵抗R55を介して抵抗R3および抵抗R4の接続点に接続されている。
【００８６】
次に、上記実施の形態の高輝度放電灯点灯装置11の動作について説明する。
【００８７】
なお、基本的な動作は図１に示す高輝度放電灯点灯装置11と同様である。
【００８８】
まず、インバータ回路22の動作周波数について、図１４および図１５を参照して説明する。
【００８９】
電源投入後には、インバータ回路22はインバータ回路22の周波数特性のカーブB30の発振周波数ｆ2で動作し比較的低い電圧を高輝度放電ランプ８に印加する。この後、抵抗R2により進相電流が検出されるまで周波数を低下させる。高輝度放電ランプ８のグロー放電を開始させる始動電圧を発生させる際には、カーブB30の共振点付近でＬＣ共振回路24のインダクタL2，L3が飽和するため、周波数特性のカーブB2が現れる。このとき、無負荷共振周波数ｆ01で動作し高いパルス電圧を発生させる。また、高輝度放電ランプ８がグロー放電を開始した後には、ＬＣ共振回路24のインダクタL2，L3が飽和していない状態でかつ高輝度放電ランプ８が微放電している状態で周波数特性のカーブB3の無負荷共振周波数ｆ02で動作しグロー放電開始時に発生するパルスより低く動作開始時より高い電圧を高輝度放電ランプ８に印加する。
【００９０】
このように、高輝度放電ランプ８をグロー放電開始させるパルス電圧が発生すると、高輝度放電ランプ８のランプ電圧が上昇し、抵抗R6、抵抗R7および抵抗R8の直列回路の電圧が上昇してグロー放電検出手段としてのツェナダイオードZD31がオンすると、抵抗R53およびコンデンサC54で決まる時定数の後、トランジスタQ31がオンし、抵抗R4に対して出力低減手段51の抵抗R55を並列に接続し、インバータ回路22の動作周波数を高くして、出力低減手段51により高輝度放電ランプ８に印加する電圧をグロー放電が維持できる程度の低い電圧に低下させる。
【００９１】
なお、グロー放電発生時には微小ながらグロー放電の電流が流れるので、完全な無負荷状態ではないが、アーク放電と異なりグロー電流が微小なため無負荷時とほぼ同様に取り扱える。ただし、インダクタL2，L3はグロー放電開始前に飽和し、グロー放電開始後に飽和しない点が異なる。さらに、グロー放電状態から、高輝度放電ランプ８が点灯するアーク放電状態に移行すると、グロー放電検出手段のツェナダイオードZD31がオフし、トランジスタQ31がオフとなり、周波数が低い周波数ｆ1となり高輝度放電ランプ８に印加される電圧をインバータ回路22のグロー放電開始前の動作開始時より低い電圧にする。
【００９２】
また、グロー放電が検出されない場合にはランプ電圧検出手段27により、発振器25をリセットして、電源投入時と同じ状態でインバータ回路22の動作を開始させ、再びグロー放電を試みる。
【００９３】
そして、上記の実施の形態によれば、図１６の実線D1に示すように、グロー放電時の電流値に対する電圧値が低いアルゴンガス（Ａｒ）が封入された高輝度放電ランプ８の場合には出力低減効果がでてくる。すなわちグロー放電時にはポイントP1のようにランプ電流、ランプ電圧ともに比較的低い点で動作するのでより低い電力でグロー放電し、グロー、アーク転移させることができる。したがって、高輝度放電ランプ8のスパッタリングを抑えられる。
【００９４】
また、ネオン−アルゴンガス（Ｎｅ−Ａｒ）のように電流値に対する電圧値がポイントP1のように高い高輝度放電ランプ８では、出力低減しすぎるとグロー放電を維持できない。このような高輝度放電ランプ８を点灯させる場合には、図１に示す実施の形態のような回路を用いているため、破線D2に示すような出力カーブが必要で出力低減手段は不要である。また、ネオン−アルゴンガスを用いているので、グロー放電時のランプ電流のスパッタは少ない。
【００９５】
【発明の効果】
請求項１記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、インバータ回路は始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流を流し、グロー放電の状態を介して二次開放電圧を高くでき、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作してアーク転移時にも高い二次電圧を確保し、いずれの場合にも共振周波数で動作して回路のストレスを少なくできる。
【００９６】
請求項２記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作して大きな電流が流れて、高輝度放電ランプは点灯前の絶縁破壊を要するため高電圧を印加することによってグロー放電が開始され、短時間のうちに高輝度放電ランプのグロー放電を開始でき、インダクタが飽和している状態でも回路へのストレスが少なく、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー、アーク転移時には熱電子放出が必要なのでインダクタを飽和させないことによりアーク転移に必要な時間、比較的高い電圧を維持してもいずれの場合にも共振周波数で動作して回路にストレスを与えることを防止できる。
【００９７】
請求項３記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、インダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しない状態で、インバータ回路は主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、発振器はインバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御することにより、高輝度放電ランプのグロー放電開始時の周波数およびグロー放電およびグロー、アーク転移時の周波数のいずれも、ＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数とすることにより、回路へのストレ スを少なくするとともに制御を容易にできる。
【００９８】
請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし３いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、音響共鳴が発生した場合の多くの場合には点灯周波数が高すぎるかまたは低すぎるのかを容易に判断できるので、点灯周波数を音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか他方側になるように制御することにより、音響共鳴をなくすことができる。
【００９９】
請求項５記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、一般に設定されている周波数に近い側の音響共鳴が発生する領域に周波数がずれる側と反対側である音響共鳴が生じない周波数領域の他方側に周波数を変化させれば音響共鳴の発生を低減できるので、音響共鳴が生じない周波数領域の他方の側に周波数を変化させて、音響共鳴をなくすことができる。
【０１００】
請求項６記載の高輝度放電灯点灯装置によれば、請求項１ないし５いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置に加え、グロー放電しない場合にはグロー放電を開始させる動作を動作開始の状態から繰り返すことができる。
【０１０１】
請求項７記載の照明装置によれば、請求項１ないし６いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置で点灯される高輝度放電ランプが装着される器具本体とを具備したもので、それぞれの効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の高輝度放電灯点灯装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】 同上照明装置を示す断面図である。
【図３】 同上二次電圧と周波数との関係を示すグラフである。
【図４】 同上二次電圧、ドレイン電流および発振器の入力電圧を示す波形図である。
【図５】 同上デッドタイムが長い場合の電界効果トランジスタの電流を示すグラフである。
【図６】 同上デッドタイムが短い場合の電界効果トランジスタの電流を示すグラフである。
【図７】 同上他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図８】 同上安定窓と周波数の関係を示す説明図である。
【図９】 同上他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１０】 同上無負荷二次電圧を示す波形図である。
【図１１】 同上無負荷二次電圧を拡大して示す波形図である。
【図１２】 同上入力電力および無負荷二次電圧のパルス幅と温度上昇の関係を示すグラフである。
【図１３】 同上また他の実施の形態の高輝度放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１４】 同上インバータ回路の出力電圧および二次電圧と周波数との関係を示すグラフである。
【図１５】 同上高輝度放電ランプに印加する電圧の変化を計時的に示す波形図である。
【図１６】 同上電流値に対するインバータ回路の出力電圧およびランプ電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 器具本体
８ 高輝度放電ランプ
11 高輝度放電灯点灯装置
22，32，42 インバータ回路
23 主回路
24 ＬＣ共振回路
28 タイマ手段
33 音響共鳴検出手段
L2，L3 インダクタ
ZD31 グロー放電検出手段としてのツェナダイオード
Claims (7)
- 高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプの始動時に飽和、点灯時には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；
この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動、点灯させ、始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、点灯時には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路と；
を具備したことを特徴とする高輝度放電灯点灯装置。 - 高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時まで飽和し、グロー放電開始後に飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；
この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを始動時には飽和した主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、グロー放電開始後には飽和していない主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路と；
を具備したことを特徴とする高輝度放電灯点灯装置。 - 高輝度放電ランプが接続されるとともに、インダクタを有し、このインダクタは高輝度放電ランプのグロー放電開始時に飽和し、グロー放電電開始後には飽和しないＬＣ共振回路を含む主回路と；
この主回路が出力側に接続されこの主回路を介して高輝度放電ランプを主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作するインバータ回路と；
インバータ回路の無負荷時の動作周波数が進相と検出されるまで発振周波数を低下させ、ＬＣ共振回路の共振周波数と一致するように制御する発振器と；
を具備したことを特徴とする高輝度放電灯点灯装置。 - 高輝度放電ランプは、アーク放電の点灯し、高輝度放電ランプの音響共鳴が生じない周波数領域内のいずれか一方の端部近傍であって、不飽和時の主回路のＬＣ共振回路の無負荷時の共振周波数で動作し、高輝度放電ランプを点灯する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置。 - 高輝度放電ランプの音響共鳴を検出する音響共鳴検出手段を具備し、
この音響共鳴検出手段で音響共鳴が検出されるとインバータ回路の動作周波数は音響共鳴が生じない周波数領域のいずれか他方側に周波数が変化する
ことを特徴とする請求項４記載の高輝度放電灯点灯装置。 - タイマ手段を具備し、
このタイマ手段で計時される所定時間内にグロー放電検出手段でグロー放電したことを検出しない場合に、インバータ回路を動作開始の状態にリセットする
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置。 - 請求項１ないし６いずれか記載の高輝度放電灯点灯装置と；
この高輝度放電灯点灯装置で点灯される高輝度放電ランプが装着される器具本体と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
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