JPH1041081A

JPH1041081A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH1041081A
Application number: JP21059596A
Authority: JP
Inventors: Takao Takehara; 孝男竹原; Shingo Maruyama; 伸吾丸山
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】共振を利用したパルス発生によるパルス点灯と
電源電圧を安定化して蛍光ランプの輝度を安定化し、さ
らに蛍光ランプの非接続時や不点灯時の、保護手段をも
ったインバータを用いた放電灯点灯装置を提供するこ
と。【解決手段】本発明は、直流電源を高周波のインバータ
を用いて、昇圧トランスと直列に共振コンデンサによる
共振現象を利用し、しかもインバータの発振周波数より
も高い共振周波数で共振する部品定数で構成し、インバ
ータの発振周期内で複数の共振波形を得、その共振波形
の中の１つのみのパルス状波形が蛍光灯の点灯に寄与す
ることによるパルス点灯を行うことにより高輝度を得
る。また、電源電圧の検出を行いインバータの出力を一
定に保つ制御をおこなって、輝度を安定にし、さらに、
ランプを流れる電流を検知することによって、ランプ非
接続、不点灯によるスイッチング素子の保護によって信
頼性を高め、感電に対してインバータの発振停止により
安全性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やイメージ
スキャナ等において原稿照明用光源として用いられる放
電灯をパルス点灯する放電灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、複写機やイメージスキャナなどの
機器において原稿照明用の光源に用いる放電灯として、
希ガス放電による発光を利用した希ガス放電蛍光ランプ
の開発がなされている。従来、この用途に主に用いられ
てきている水銀ガスの放電を利用した一般の水銀蛍光ラ
ンプは、水銀蒸気圧の温度依存性のために光出力などの
特性が、温度によって変化するという問題点があった
が、希ガス放電蛍光ランプ( 以下、蛍光ランプ或いは放
電灯という）は、温度に対する特性変化がないという特
徴を持つ。この蛍光ランプの点灯方法としては、例え
ば、平成３年度照明学会全国大会講演予稿集のＮｏ，５
６（ｐ、８３）において示されている図面を図７に示
し、これから分かるように、封入ガス圧が高い領域で
は、従来から一般的な放電灯に対して用いられている正
弦波交流で点灯する方式よりも、パルス状の波形の電圧
を印加して点灯することにより高い輝度が得られること
が知られている。また、パルス点灯方式を用いることに
より、従来の正弦波交流で点灯したときに発生すること
がある縞状の発光の、ちらつきが無くなるという特徴も
ある。

【０００３】次に、従来のパルス点灯方式の放電灯点灯
装置の例として、特開平２−３０６５９６号公報におい
て示されている点灯装置の回路構成を図８に示す。図に
おいて５１は蛍光ランプでガラス製のバルブ内にキセノ
ンガスが封入されており、バルブの両端部に一対のフィ
ラメント電極５１ａ，５１ｂが封止されている。またバ
ルブ内面には蛍光体層が形成されている。

【０００４】この点灯装置の動作について、図８及び図
９を用いて説明する。図８において、制御手段５３は
スイッチング素子５４のオン・オフを制御するパルス信
号を出力する。このパルス信号は、間欠比（１周期に対
する通電時間の比）６０％、周波数２０ｋＨｚの矩形波
直流パルスである。スイッチング素子５４のオン・オフ
にしたがって矩形波直流パルス電圧が昇圧トランス５５
の１次巻線５５ａに加えられる。昇圧トランスの１次巻
線５５ａと共振用コンデンサ５６からなる共振回路では
共振が発生し、昇圧トランス５５によって昇圧されて２
次巻線５５ｂの両端間に高電圧が現れる。２次巻線の電
圧波形を図９に示す。

【０００５】この昇圧された交流電圧は電流制限素子５
７に制限されるとともに、ダイオード５８によって電極
５１ａに正の電圧が印加された時のみ一対の電極５１
ａ，５１ｂ間に電圧が印加されるようになっている。つ
まり、図９に示すように１周期の６０％の期間が通電期
間で、残りの期間が休止期間となる周波数２０ｋＨｚの
高周波電圧が、一対の電極５１ａ，５１ｂ間に印加され
ることになる。従って、蛍光ランプ５１内の放電はラン
プ電流に休止期間のあるパルス的な放電になる。なお、
通電期間においてコンデンサ５９により、陰極となる電
極５１ｂのフィラメントが予熱される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の放電灯点灯装置
においては、蛍光ランプ５１に印加される電圧は直流電
源５２の電圧と昇圧トランス５５の昇圧比の積以下に制
限されるため、直流電源５２の電圧が低い場合には昇圧
トランス５５の昇圧比を非常に大きく保たないと蛍光ラ
ンプ５１を点灯させるのに十分な電圧が得られない。ま
た、蛍光ランプ５１に並列に接続されているダイオード
５８には、蛍光ランプ５１の点灯電圧に等しい高電圧が
印加される為、高耐圧の素子を用いる必要がある。更に
直流電源５２の電圧が不安定であると蛍光ランプ５１の
輝度が変動するため、一定の輝度を得ようとする場合に
は、輝度を安定化する為の制御を行う必要がある。

【０００７】また、蛍光ランプ５１の非接続時や不点灯
時には点灯時よりも高い電圧が出力に発生する為、回路
素子に過大な電圧ストレスが加わることによる信頼性の
低下や感電に対する安全性の点から問題がある。そこ
で、本発明は回路構成を複雑化することなく蛍光ランプ
の点灯に十分な電圧を得ることが出来、簡単な構成で一
定の輝度が得られるよう制御でき、かつ信頼性や安全性
の高い、パルス点灯方式の放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】放電灯点灯装置におい
て、１次巻線と２次巻線を備えた昇圧トランスと、１石
のスイッチング素子と、スイッチング素子に並列に接続
された共振用コンデンサと、スイッチング素子をオン・
オフするスイッチング制御手段とを有する１石式電圧共
振型インバータにより直流電力を高周波電力に変換して
蛍光ランプを点灯する放電灯点灯装置であって、前記昇
圧トランスの１次インダクタンスと前記スイッチング素
子の出力容量と前記共振用コンデンサとで構成され直列
共振回路の共振周期が前記スイッチング素子のスイッチ
ング周期よりも小さく、前記スイッチング周期における
複数のパルス状出力のうち、蛍光ランプの点灯電圧以上
のピーク電圧を有するパルス状出力が１つであり、該パ
ルス状出力により蛍光ランプをパルス点灯する。

【０００９】また、電源電源の電圧に比例した電圧を出
力する電圧検出手段を備え，該電圧検出手段の出力が大
きいほど前記スイッチング素子のオン時間を小さくする
ように駆動するスイッチング制御手段を持つ。更に蛍光
ランプを流れる電流を検知するランプ電流検知手段と、
該ランプ電流検知手段の出力に応じ蛍光ランプの非接続
時または不点灯時に前記スイッチング素子の駆動を停止
する保護手段を具備する放電灯点灯装置を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の放電灯点灯装置の第一の
実施例の回路図を図１に示す。図１において電源電圧Ｖ
ｉｎを出力する直流電源１の両極に１石式電圧共振型イ
ンバータからなる放電灯点灯装置が接続されている。蛍
光ランプ２は図２の（ａ）に示す断面図のように、略円
筒形のガラス管２ｃの内部に放電用ガスとしてキセノン
等の希ガスを封入して、ガラス管２ｃの内壁に蛍光体膜
２ｄを形成し、ガラス管２ｃの外部に一対の帯状電極２
ａ，２ｂを設けた構造の蛍光ランプである。この蛍光ラ
ンプ２の点灯時の等価回路は、図２の（ｂ）に示すよう
な抵抗Ｒｓと電極間容量Ｃｓの直列回路として現すこと
が出来る。

【００１１】図１において、１石式電圧共振型インバー
タ（以下、インバータという）は、１次巻線１１ｐと２
次巻線１１ｓを備えた昇圧比Ｎの昇圧トランス１１と、
１次巻線１１ｐに接続されたスイッチング素子１２（パ
ワーＭＯＳＦＥＴ）と並列に接続された共振コンデンサ
１３およびスイッチング制御回路３から構成されてい
る。昇圧トランス１１の２次巻線１１ｓ，即ち、インバ
ータの出力に蛍光ランプ２の一対の電極２ａ，２ｂが接
続されている。

【００１２】昇圧トランス１１の１次側には、１次イン
ダクタンス（１次巻線１１ｐのインダクタンス）及び共
振コンデンサ１３の容量と、スイッチング素子１２の出
力容量Ｃｏｓｓ（図示せず）と、蛍光ランプ２の電極間
容量Ｃｓ（図示せず）を１次側に変換した容量の和によ
り直列共振回路が構成されている。また、この直列共振
回路の共振周期は、スイッチング素子１２のオフ時間Ｔ
ｏｆｆよりも小さくなるように設定されている。なお、
オフ時間Ｔｏｆｆは常に一定に制御する。スイッチング
素子１２のゲート端子には、電圧共振型インバータ用の
スイッチング制御ＩＣ４と複数の抵抗及びコンデンサで
構成されるスイッチング制御回路３が接続され、スイッ
チング制御ＩＣ４の出力端子４Ｂから出力されるスイッ
チング制御信号によりスイッチング素子１２が駆動さ
れ、インバータが動作する。スイッチング制御回路３に
は、直流電源１の電源電圧Ｖｉｎを検出する電圧検出回
路５が接続されており、これは後述する。

【００１３】次に回路動作について図１及び図３を用い
て説明する。スイッチング素子１２がオンすると、直流
電源１から昇圧トランス１１の１次巻線１１ｐに直線的
に増加する電流が流れ、昇圧トランス１１にエネルギー
が蓄えられるとともに、２次巻線１１ｓには電源電圧Ｖ
ｉｎ（例えば２４Ｖ）に昇圧トランス１１の昇圧比Ｎを
乗じた電圧が発生する。つぎにスイッチング素子１２が
オフすると、昇圧トランス１１に蓄えられたエネルギー
によって直列共振回路で共振が発生する。直列共振回路
の共振周期はオフ時間Ｔｏｆｆよりも小さい為、オフ期
間内には複数の周期の共振が継続する。オフ期間の最初
の共振周期では、スイッチング素子１２のドレイン・ソ
ース間の電圧Ｖｄｓは図３のＡに示すような正弦波状の
波形となる。この電圧は昇圧トランス１１でＮ倍に昇圧
され、２次巻線１１ｓの端子電圧即ちインバータの出力
には、図３に示すような高圧のパルス状波形Ｂが出力さ
れて蛍光ランプ２に印加される。

【００１４】電源投入時には蛍光ランプ２が点灯してい
ない為、インバータの出力は開放状態であり、直列共振
回路のＱは高い。このため図３に示したパルス状波形Ｂ
のピーク電圧は蛍光ランプ２の始動電圧（例えば４ｋ
ｖ）以上となり、この高電圧パルスが蛍光ランプ２の一
対の電極２ａ、２ｂ間に印加され蛍光ランプ２が始動す
る。蛍光ランプ２が始動すると、インバータの負荷のイ
ンピーダンスが低下し直列共振回路のＱは低下し、蛍光
ランプ２が始動する前に比べてインバータの出力電圧は
低下する。この時図３に示したパルス状波形Ｂのピーク
電圧は蛍光ランプ２の放電維持電圧Ｖｐ（例えば１、５
ｋｖ）以上であるため、蛍光ランプ２が放電して点灯す
る。また、蛍光ランプ２が点灯することによって、昇圧
トランス１１に蓄えられていたエネルギーの殆どが消費
される。このために次の共振周期以降に継続する図１に
示すように、直列共振による減衰振動では、最初に比べ
て共振により発生する電圧は小さくなり、蛍光ランプ２
に印加される電圧は放電維持電圧Ｖｐに達しない為、蛍
光ランプ２の点灯には寄与しない。これはインバータの
スイッチング周期に等しい周期で発生する単一パルスに
より蛍光ランプ２が点灯されていることと等価である。

【００１５】このように共振によりパルス状電圧を発生
させ、この電圧を昇圧することによって蛍光ランプ２の
始動及び点灯維持ができる十分高い電圧のパルス状電圧
が得られ、この電圧を蛍光ランプ２に印加することによ
りパルス点灯を行うことが出来る。パルス点灯すること
による発光効率の向上については、以下のような結果が
得られている。なお、照度は蛍光ランプの中央部から８
ｍｍの距離で測定した値であり、発光効率とは入力電力
に対する照度の比を意味する。パルス電圧のパルス繰返
し周波数を７５ｋＨｚ，パルス半値幅を０．８μｓとし
て本発明の実施の形態のようにパルス点灯した場合に
は、１６．８Ｗの入力電力に対して３００００（ｌｕ
ｘ）の照度が得られ、発光効率は、約１８００（ｌｕｘ
／Ｗ）であった。これに対し、本発明の実施の形態と同
様の蛍光ランプを周波数２７ｋＨｚの正弦波交流で点灯
した場合には、入力電力６．７ｗに対して照度は７２０
０ｌｕｘであり、発光効率は約１１００（ｌｕｘ／Ｗ）
であった。この結果パルス点灯することにより発光効率
が約１．６倍に向上したといえる。

【００１６】次に直流電源１の電源電圧Ｖｉｎの変動に
対する蛍光ランプ２の輝度の安定化制御について説明す
る。本発明では、図１に示すように、電圧検出回路５に
おいて直流電源１の電源電圧Ｖｉｎを検出して電圧検出
回路を出力し、この電圧検出回路をスイッチング制御回
路３に入力して電源電圧Ｖｉｎの変動を補償するように
インバータの出力を制御し、蛍光ランプ２の輝度が一定
に保たれるようにしている。スイッチング制御回路３及
びスイッチング制御ＩＣ４の構成及び動作を説明する
と、スイッチング制御ＩＣ４は基準電圧発生回路ＳＶ
Ｇ，エラーアンプＥＡ，電圧制御発振器ＶＣＯ，ワンシ
ョットマルチバイブレータＭＢ，ドライバＤＢ，及びト
ランジスタＱで構成されている。

【００１７】基準電圧発生回路ＳＶＧは、一定の基準電
圧Ｖｒｅｆ（５Ｖ）を出力する。エラーアンプＥＡの反
転入力端子は入力端子４Ａと接続されて、非反転入力端
子には一定のバイアス電圧が入力される。従って、入力
端子４Ａの電圧が大きいほどエラーアンプＥＡの出力電
圧ＥＡｏｕｔは小さくなる。なお、抵抗２６、２７及び
コンデンサ２５は、エラーアンプＥＡの利得設定用及び
位相補正用の素子である。電圧制御発振器ＶＣＯには、
エラーアンプＥＡの出力とコンデンサ２２が夫々接続さ
れている。コンデンサ２２は抵抗２１を介して基準電圧
発生回路ＳＶＧに接続されている。電圧制御発振器ＶＣ
Ｏの出力はワンショットマルチバイブレータＭＢに入力
され、ワンショットマルチバイブレータＭＢの出力はド
ライバＤＢで反転され、出力端子４Ｂからスイッチング
制御信号として出力される。

【００１８】ワンショットマルチバイブレータＭＢの出
力がローレベルの時、スイッチング制御信号はハイレベ
ルであるため、スイッチング素子１２はオンしている。
この時トランジスタＱはオフしている為コンデンサ２２
が充電され、その端子電圧は次第に上昇する。電圧制御
発振器ＶＣＯはコンデンサ２２の端子電圧がエラーアン
プＥＡの出力電圧ＥＡｏｕｔに達すると、図４に示すよ
うにトリガー信号を出力する。このトリガー信号がワン
ショットマルチバイブレータＭＢに入力されると、ワン
ショットマルチバイブレータＭＢの出力は図４に示すよ
うにハイレベルに変化する。この為スイッチング制御信
号はローレベルに変化してスイッチング素子１２はオフ
する。この時トランジスタＱがオンする為、コンデンサ
２２は放電されてその端子電圧はゼロになる。この状態
はワンショットマルチバイブレータＭＢに接続されたコ
ンデンサ２３と抵抗２４で定まる時間が経過するまで保
持され、その後、ワンショットマルチバイブレータＭＢ
の出力はローレベルに変化し、スイッチング素子１２が
オンする。即ち、スイッチング素子１２のオフ時間Ｔｏ
ｆｆは、ワンショットマルチバイブレータＭＢの出力が
ハイレベルに保持される時間に等しい。以上説明したよ
うに、スイッチング制御回路３は、スイッチング素子１
２のオフ時間Ｔｏｆｆを常に一定とし、スイッチング制
御ＩＣ４の入力端子４Ａの電圧が大きいほどパワーＭＯ
ＳＦＥＴ１２のオン時間Ｔｏｎを短くするように動作す
る。

【００１９】次に直流電源１の電源電圧Ｖｉｎの変動に
対する制御動作を図１及び図５を用いて説明する。図１
において、電源電圧Ｖｉｎは電圧検出回路５の抵抗Ｒ３
１及びＲ３２により分圧されて電源電圧Ｖｉｎの大きさ
に比例した電圧検出信号となり、エラーアンプＥＡの利
得設定用の抵抗２７を介してスイッチング制御ＩＣ４の
入力端子４Ａに入力されている。電源電圧Ｖｉｎが大き
くなると、電圧検出信号が大きくなる為にスイッチング
制御ＩＣ４の入力端子４Ａの電圧が上昇し、図５の
（ａ）に示すようにスイッチング素子１２のオン時間Ｔ
ｏｎは短くなる。逆に電源電圧Ｖｉｎが小さくなると、
電圧検出信号は小さくなる為にスイッチング制御ＩＣ４
の入力端子４Ａの電圧が減少し、図５の（ｂ）に示すよ
うにスイッチング素子１２のオン時間Ｔｏｎは長くな
る。この様な制御により、電源電圧ＶｉｎとパワーＭＯ
ＳＦＥＴ１２のオン時間Ｔｏｎの積（図５において斜線
で示した部分の面積）は一定に保たれる為、この積に比
例するインバータの入力電力は一定に保たれ、インバー
タの出力電力も一定に保たれる為蛍光ランプ２の輝度が
安定化されるのである。

【００２０】次に本発明の第２の実施形態を図面を用い
て説明する。なお、この実施形態の図面の説明におい
て、前記第１の実施形態の図面と同じ部分には同じ符号
を付し、その説明は特別の場合を除いて省略する。図１
に示した回路では蛍光ランプ２が接続されていない場
合、又は接続されていても点灯しない場合には、インバ
ータの出力に蛍光ランプ２の始動電圧と同等の高電圧が
発生する。この状態が継続すると昇圧トランス１１に連
続的に大きな電圧ストレスが加わり、信頼性低下の原因
になり、安全性の点からも問題である。本実施例はこの
ような問題点を解決したものであり、その回路図を図６
に示す。

【００２１】図１に示した回路に加えて、ランプ電流の
有無を検出するランプ電流検知回路６と、ランプ電流が
ゼロの時にインバータの動作を停止するための保護回路
を備えている。以下ランプ電流検知回路６と保護回路の
構成と動作を説明する。図６のランプ電流検知回路６
は、コンデンサ４１を流れるランプ電流を電圧に変換し
て検出し、この電圧をダイオード４４とコンデンサ４５
により整流・平滑して抵抗４６及び４７によって分圧
し、トランジスタ４８のベースに入力している。トラン
ジスタ４８のコレクタ、即ち出力端子６Ａには抵抗４９
及びコンデンサ５０が接続されており、抵抗４９の他端
は直流電源１に接続されている。ランプ電流がゼロの時
トランジスタ４８はベース電圧がゼロであるためオフす
る。この為に直流電源１から抵抗４９を介してコンデン
サ５０が充電されて出力端６Ａの電圧は次第に上昇し、
抵抗４９及びコンデンサ５０の値で決まる遅延時間Ｔｄ
（例えば５秒）を経過すると出力端子６Ａの電圧は電源
電圧Ｖｉｎに等しくなる。一方ランプ電流が流れている
時は、トランジスタ４８はベースに電圧が印加されてい
るためオンし、出力端子６Ａの電圧はゼロになる。

【００２２】保護回路はスイッチング制御ＩＣ４の中に
設けられたコンパレータＣＯＭＰからなり、コンパレー
タＣＯＭＰの正入力端子は、ランプ電流検知回路６の出
力端子６Ａに接続されており、負入力端子には基準電圧
が入力されている。なお基準電圧は電源電圧Ｖｉｎより
も小さい。コンパレータＣＯＭＰの出力はドライバＤＢ
に接続されており、ドライバＤＢは次のように制御され
ている。即ちコンパレータＣＯＭＰの正入力端子の電圧
が基準電圧以上になると出力がハイレベルとなってドラ
イバＤＢの動作を停止し、スイッチング制御信号はロー
レベルに保持されインバータの動作は停止する。一方正
入力端子の電圧が基準電圧以下のときは、コンパレータ
ＣＯＭＰの出力はローレベルになりドライバＤＢの動作
には影響を与えず、インバータは通常の動作をする。

【００２３】次にランプ電流の有無による回路動作の変
化について説明する。図６において、蛍光ランプが接続
されていない、または点灯しない時はランプ電流がゼロ
であるため、遅延時間Ｔｄを経過するとランプ電流検知
回路６の出力端子６Ａの電圧、即ちコンパレータＣＯＭ
Ｐの正入力端子の電圧は電源電圧Ｖｉｎに等しくなる。
従ってコンパレータＣＯＭＰの出力は停止する。なお、
蛍光ランプ２が接続されている場合、電源投入時には蛍
光ランプ２が点灯していないためランプ電流はゼロであ
るが、ランプ電流検知回路６の遅延時間Ｔｄのために、
電源投入直後にドライバＤＢの動作が停止することはな
く、遅延時間Ｔｄ以内に蛍光ランプ２が点灯すればイン
バータは通常の動作をする。即ち正常な動作状態でラン
プ電流が流れている時は、ランプ電流検知回路６の出力
端子６Ａの電圧、即ちコンパレータＣＯＭＰの正入力端
子の電圧はゼロになる。従ってコンパレータＣＯＭＰの
出力はローレベルとなり、インバータは通常の動作をす
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、１石式電圧共振型イン
バータを用いた簡単な構成で、共振により発生するパル
ス状波形の電圧を昇圧することにより、蛍光ランプを点
灯するのに十分なパルス電圧が得られるパルス点灯方式
の放電灯点灯装置を得ることが出来る。また、電源電圧
の変動に対して蛍光ランプの輝度を安定化するための制
御手段を備えている為、電源電圧が不安定であっても常
に一定の輝度を得ることが出来る。これは電源電圧を検
出している為で、ランプ電流やランプ電力を検出する方
法に比べ検出回路が簡単であり、昇圧トランスの１次側
と２次側を絶縁する必要が生じた場合でも検出回路を変
更する必要が無い。更に、蛍光ランプの非接続時または
不点灯時に出力を停止する保護手段を備えている為、安
全性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の回路図であ
る。

【図２】図２は、蛍光ランプを説明する説明図である。

【図３】図３は、蛍光ランプ点灯用の電源波形図であ
る。

【図４】図４は、スイッチング素子の動作タイムチャー
トである。

【図５】図５は、電源電圧変動に対応する安定化回路の
タイムチャートである。

【図６】図６は、本発明の第２の実施形態の回路図であ
る。

【図７】図７は、蛍光ランプの点灯時における管内圧力
と輝度の関係を示した特性図である。

【図８】図８は、従来の放電灯点灯装置の回路図であ
る。

【図９】図９は、従来の放電灯点灯回路の動作タイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１・・・・・直流電源２・・・・・蛍光ランプ２ａ・・・・帯状電極２ｂ・・・・帯状電極２ｃ・・・・ガラス管２ｄ・・・・蛍光体膜３・・・・・スイッチング制御回路４・・・・・スイッチング制御ＩＣ４Ａ・・・・入力端子４Ｂ・・・・出力端子５・・・・・電圧検出回路６・・・・・ランプ電流検知回路６Ａ・・・・出力端子１１・・・・・昇圧トランス１１ｐ・・・・１次巻線１１ｓ・・・・２次巻線１２・・・・・スイッチング素子１３・・・・・共振コンデンサ２１・・・・・抵抗２２・・・・・コンデンサ２５・・・・・コンデンサ２６・・・・・抵抗２７・・・・・抵抗３１・・・・・抵抗３２・・・・・抵抗４１・・・・・コンデンサ４４・・・・・ダイオード４５・・・・・コンデンサ４６・・・・・抵抗４７・・・・・抵抗４８・・・・・トランジスタ４９・・・・・抵抗５０・・・・・コンデンサ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年８月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】電源投人時には蛍光ランプ２が点灯してい
ない為、インバータの出力は開放状態であり、直列共振
回路のＱは高い。このため図３に示したパルス状波形Ｂ
のピーク電圧は蛍光ランプ２の始動電圧（例えば４ｋ
ｖ）以上となり、この高電圧パルスが蛍光ランプ２の一
対の電極２ａ、２ｂ間に印加され蛍光ランプ２が始動す
る。蛍光ランプ２が始動すると、インバータの負荷のイ
ンピーダンスが低下し直列共振回路のＱは低下し、蛍光
ランプ２が始動する前に比べてインバータの出力電圧は
低下する。この時図３に示したパルス状波形Ｂのピーク
電圧は蛍光ランプ２の放電維持電圧Ｖｐ（例えば１、５
ｋｖ）以上であるため、蛍光ランプ２が放電して点灯す
る。また、蛍光ランプ２が点灯することによって、昇圧
トランス１１に蓄えられていたエネルギーの殆どが消費
される。このため、図３に示すように次の共振周期以降
に継続する直列共振による減衰振動では、最初に比べて
共振により発生する電圧は小さくなり、蛍光ランプ２に
印加される電圧は放電維持電圧Ｖｐに達しない為、蛍光
ランプ２の点灯には寄与しない。これはインバータのス
イッチング周期に等しい周期で発生する単一パルスによ
り蛍光ランプ２が点灯されていることと等価である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１次巻線と２次巻線を備えた昇圧トランス
と、１石のスイッチング素子と、スイッチング素子に並
列に接続された共振用コンデンサと、スイッチング素子
をオンオフするスイッチング制御手段とを有する１石式
電圧共振型インバータにより, 直流電力を高周波電力に
変換して放電灯を点灯する放電灯点灯装置において、前記昇圧トランスの１次インダクタンスと前記スイッチ
ング素子の出力容量と前記共振用コンデンサとで構成さ
れる直列共振回路の共振周期が前記スイッチング素子の
スイッチング周期よりも小さく、１つのスイッチング周
期内において前記直列共振回路の振動により複数のパル
ス状出力が生じ、しかも放電灯の点灯電圧以上の大きさ
のピーク電圧を有するパルス状出力が１つであり、該パ
ルス状出力により放電灯をパルス点灯することを特徴と
する放電灯点灯装置。
【請求項２】１次巻線と２次巻線を備えた昇圧トランス
と、１石のスイッチング素子と、スイッチング素子に並
列に接続された共振用コンデンサと、スイッチング素子
をオンオフするスイッチング制御手段とを有する１石式
電圧共振型インバータにより, 直流電力を高周波電力に
変換して放電灯を点灯する放電灯点灯装置において、入力電源電圧の変動に反比例してスイッチング素子の出
力を制御する制御手段と放電灯付加のない時の電圧上昇
を防止する保護手段と、前記昇圧トランスの１次インダ
クタンスと前記スイッチング素子の出力容量と前記共振
用コンデンサとで構成される直列共振回路の共振周期が
前記スイッチング素子のスイッチング周期よりも小さ
く、１つのスイッチング周期内において前記直列共振回
路の振動により複数のパルス状出力が生じ、しかも放電
灯の点灯電圧以上の大きさのピーク電圧を有するパルス
状出力が１つであり、該パルス状出力により放電灯をパ
ルス点灯することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記電圧検出手段の出力
する制御電圧が大きいほど前記スイッチング素子のオン
時間を小さくして一定の電力を前記放電灯に供給するよ
うに前記スイッチング素子を駆動する制御手段であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】前記保護手段は、前記ランプ電流検知手段
により前記放電灯を流れる電流を検知し、放電灯の非接
続時または不点灯時に前記スイッチング素子の駆動を停
止する保護手段であることを特徴とする請求項２に記載
の放電灯点灯装置。
【請求項５】前記放電灯内部は、キセノンまたクリプト
ン等の希ガスを主成分とすることを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載の放電灯点灯装置。