JP4144417B2 - 放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯を高周波電力で点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−２３８５９０号公報
【０００３】
従来の放電灯点灯装置の一例を図４２に示す。この点灯装置は、商用電源よりなる交流電源ＡＣと、交流電源ＡＣの一端に直列接続された雑音防止用のフィルタチョークＬ３と、４個のダイオードをブリッジ接続して交流電源ＡＣの出力を全波整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの全波整流出力を所望の直流電圧に変換する直流電源回路１と、直流電源回路１が出力する直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路２と、少なくとも１灯の放電灯Ｌａを有しインバータ回路２から高周波電圧を供給されて放電灯Ｌａが点灯する負荷回路３と、チョッパ制御用集積回路（ＰＦＣ制御回路）４００と、インバータ制御用集積回路４と、制御電源Ｅ１とから構成される。
【０００４】
直流電源回路１は、整流器ＤＢの高圧出力側に直列接続したインダクタＬ２およびダイオードＬ１の直列回路と、整流器ＤＢの出力端間に並列接続したコンデンサＣ４と、インダクタＬ２を介してコンデンサＣ４に並列接続したスイッチング素子Ｑ３と、ダイオードＤ１を介してスイッチング素子Ｑ３に並列接続した平滑コンデンサＣ３とからなり、スイッチング素子Ｑ３をオン・オフすることによって全波整流した電圧をチョッピングして所望の直流電圧を得る昇圧チョッパ回路を構成している。
【０００５】
インバータ回路２は、ＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を平滑コンデンサＣ３の両端間に接続したハーフブリッジ型のインバータ回路であり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフすることによって、直流電源回路１が出力する直流電圧を高周波電圧に変換している。
【０００６】
負荷回路３は、低圧側のスイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間に接続した共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、直流カット用コンデンサＣ２の直列回路と、共振用コンデンサＣ１に並列接続した放電灯Ｌａとからなり、インバータ回路２から高周波電圧を供給されて放電灯Ｌａが点灯する。
【０００７】
チョッパ制御用集積回路４００は、ＰＦＣ制御回路からなり、スイッチング素子Ｑ３のオン・オフを制御することで、入力電圧の変動や負荷の軽重に関わらず、昇圧チョッパ回路の出力電圧を一定に制御することができるとともに、整流器ＤＢの入力電流波形を入力電圧波形と相似な正弦波に改善することができ、例えばモトローラ社製のＭＣ３３２６２等の汎用力率改善用集積回路を使用している。
【０００８】
インバータ制御用集積回路４は、いわゆるＨＶＩＣ（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ ＩＣ）よりなり、インバータ制御回路４４とドライブ回路４４３とから構成されている。インバータ制御回路４４は、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ時間の制御信号を出力し、ドライブ回路４４３は、インバータ制御回路４４から出力される制御信号によって駆動信号を出力して、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を直接駆動している。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動されて、平滑コンデンサＣ３から放電灯Ｌａに電力を供給する状態と、直流カット用コンデンサＣ２を電源として放電灯Ｌａに電力を供給する状態とを交互に繰り返すことによって、放電灯Ｌａに高周波電圧を印加して、高周波の交番電流を流すようになっている。
【０００９】
また、インバータ制御用集積回路４には放電灯Ｌａの寿命末期時に検出信号Ｓ１１を入力されてインバータ回路２の発振を停止させる異常検出機能や、外部信号Ｓ１０によって放電灯Ｌａの出力を変化させる調光機能などが設けられ、これらの回路を含めてワンチップで構成されている。
なお、チョッパ制御用集積回路４００、インバータ制御用集積回路４の電源としては、直流電圧源Ｅ１から供給される直流低電圧Ｖｃｃが用いられている。
【００１０】
次に、図４３に別の従来例の回路構成を示す。この放電灯点灯装置は、特許第３１０６５９２号にて提案されているものであり、回路構成は図４２に示す従来例と略同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
この従来例では、直流電源回路１のインダクタＬ２に磁気結合した巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを備えており、チョッパ制御用集積回路４００、インバータ制御用集積回路４の各電源電圧Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２を各々巻線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂからコンデンサＣ１０，Ｃ１１に充電された電圧にて供給するようにしている。
【００１１】
また、放電灯Ｌａの寿命末期時等には、検出信号Ｓ１１をリセット信号としてインバータ制御用集積回路４自身をリセット（初期化）してインバータ回路２の発振動作を停止させるとともに、このリセット信号をリセット回路４６を介してチョッパ制御用集積回路４００にも入力して、直流電源回路１のチョッパ動作も停止させる。これによって、発振停止時の電力の無駄を低減することができ、かつ、安全性も向上させることができる。
【００１２】
これらの従来例では、直流電源回路１とインバータ回路２の制御に各々別個の集積回路４００及び４を設ける必要があり、これらの部品を実装するプリント基板のパターン配線に制約を受ける。また、図４３に示す従来例のように、放電灯Ｌａの寿命末期時等にインバータ回路２を停止させる際に直流電源回路１も停止させる場合、この動作を制御する部品がさらに必要になるため、放電灯点灯装置の小型化がさらに困難となる。その結果、これらの制御回路が外来ノイズの影響を受けやすくなり、誤動作が発生しやすくなるという問題がある。
【００１３】
この問題点を解決したのが、特願２００１−４０１５３２で提案されている放電灯点灯装置である。本例の回路構成も、図４２、図４３に示す構成とほぼ同じであり、その動作もほぼ同じであるため詳細な説明は省略するが、本例の特徴としては、インバータ制御用集積回路４とチョッパ制御用集積回路４００を１つの集積回路で構成しており、放電灯点灯装置に要望されている以下の基本制御を１つの制御用集積回路で実現している。
【００１４】
１）入力電流波形を入力電圧波形に相似な正弦波に改善するＰＦＣ制御
２）放電灯の先行予熱時、始動電圧印加時、点灯時へ移行する時間決定を行なうタイマ制御
３）上記各動作状態でのインバータ回路出力を決定するインバータ出力制御
４）外部等から入力される信号に応じて放電灯の光出力を可変する調光または消灯を行なう出力補正制御、または放電灯の点灯状態を検出しフィードバック制御によって放電灯の光出力を可変する調光を行なう出力補正制御
５）停電（または瞬時の降電圧）状態、放電灯の未装着状態、放電灯の寿命状態を検出し、上記各制御の動作状態を可変する異常検出制御
【００１５】
これらの基本制御を１つの制御用集積回路で実現することによって、放電灯点灯装置を構成する各回路素子のプリント基板への実装及びパターン配線を容易化することができる。また、各制御回路も外来ノイズの影響を受けにくいため、誤動作対策による異常時制御信号の遅延時間もほとんどなく、各回路素子への過渡ストレスも大幅に低減できる効果もあり、従来の放電灯点灯装置に要望される機能を損なうことなく、大幅な小型化を達成することができる。
【００１６】
ところが、近年、より高度な制御が放電灯点灯装置およびそれを含む照明器具、照明装置に要望されている。その一例として特開２００１−１５２７６に示される照明装置が提案されており、図４４に回路構成を示す。本例の放電灯点灯装置Ｕ１は上記従来例と同様に昇圧チョッパ回路、及びインバータ回路を用いており、インバータ回路から出力される高周波電力を負荷である放電灯Ｌａへ供給している。また、交互にオン・オフするスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ周期を可変することによって、放電灯Ｌａへ供給される電力を調整できる構成となっている。点灯時間検出部１３と照度補正装置１５を備えたユニットＵ２は、放電灯点灯装置Ｕ１へ調光信号を出力している。点灯時間検出部１３は交流電源ＡＣの電圧を抵抗分圧によって検出し、整流器ＤＢ２の出力端に接続された平滑用コンデンサＣ８の電圧が所定値以上である期間を点灯時間タイマ１４により計時する。照度補正装置１５は、点灯時間タイマ１４とともにマイコンによって構成されている。マイコンには点灯時間タイマ１４による計時時間を読み書きするとともに照度補正装置１５において用いる補正用テーブルを記憶したＥＥＰＲＯＭである不揮発性メモリ１７が設けられている。補正用テーブルは放電灯Ｌａの使用時間と補正用の調光比とを対応付けたテーブルであって、照度補正装置１５に設けた調光比設定部１８において点灯時間タイマ１４により計時された使用時間を用いて不揮発性メモリ１７から調光比を読み出すことで放電灯Ｌａの調光比を決定している。
【００１７】
以上の動作を図４５のフローチャートに示す。放電灯の持つ経時特性として、図４６（ａ）に示すように放電灯の光束は使用時間に伴って低下するが、例えば図４６（ｂ）に示すように放電灯の交換初期においては調光点灯し、使用時間の計時に伴って全点灯に近づけると、図４６（ｃ）に示すように光出力を略一定に保つことができる。この動作により、本従来例では、放電灯の経時特性による光出力低下を防止することができ、また放電灯の交換初期においては調光点灯するため、省エネルギーも達成することができる。
【００１８】
ここで、上記点灯時間タイマによる計時時間を読み書きするＥＥＰＲＯＭの記憶データのリセットについて説明する。本従来例では、次のようなリセット手段が提案されている。
［１］放電灯の両端電圧を検出して寿命状態と判断した場合にリセットする。
［２］放電灯が点灯装置に接続されているか否かを検出し、無負荷状態と判断した場合にリセットする。
［３］交流電源ＡＣが投入されていない場合に無負荷状態と判断した場合にリセットする。
［４］照明装置の外部より機械的に操作されるリセットスイッチによってリセットする。
以下、これらのリセット手段の課題について説明する。
【００１９】
まず、手段［１］は放電灯の両端電圧を検出して寿命状態と判断した場合にリセットするものであるが、点灯時間を検出する点灯時間検出部と放電灯の寿命を検出して寿命状態を判別する回路が別構成であるため、部品点数が増大し、放電灯点灯装置の小型化が困難になるという課題がある。
【００２０】
また、前述のような制御用集積回路において、放電灯の寿命を検出してインバータ動作を停止する機能が備わっている場合、制御用集積回路によって放電灯寿命末期時のインバータの動作停止を行なう前にＥＥＰＲＯＭの記憶データのリセットを確実に行なう必要がある。ところで、放電灯の寿命状態を判別するレベルは、放電灯点灯装置と照度補正装置とで個々のばらつきを持つため、放電灯が寿命に至るかなり前の段階でＥＥＰＲＯＭの記憶データのリセットを行なわなければならない。よってＥＥＰＲＯＭの記憶データのリセット後の放電灯点灯装置では図４６（ｂ）に示す初期状態で放電灯を点灯してしまうことになり、本来目的としている光出力一定の制御が出来ないことになる。
【００２１】
また、前述のような制御用集積回路において、放電灯が点灯装置に接続されていない無負荷時にインバータの動作を停止させる機能が備わっている場合、インバータ回路が動作して放電灯が点灯している状態と、無負荷時にインバータの動作が停止している状態との区別が出来ないので、点灯時間タイマによる計時時間は間違った点灯時間を記憶してしまう恐れがある。したがって、点灯時間を検出する点灯時間検出部には、無負荷状態を検出する検出回路を設け、この検出信号を受けてインバータ回路が動作を停止している状態では計時動作を止めるか、ＥＥＰＲＯＭへの点灯時間の書き込みを停止する制御が必要とされるため、部品点数が増加し、プリント基板配線も複雑化してしまうという課題がある。
【００２２】
次に、手段［２］は、放電灯が点灯装置に接続されているか否かを検出し、無負荷状態と判断した場合にリセットするものであるが、手段［１］と同様に、点灯時間を検出する点灯時間検出部と放電灯の接続を検出して無負荷状態を判別する回路が別構成であるため部品点数が増大し、放電灯点灯装置の小型化が困難になるという課題がある。
【００２３】
また、前述のような制御用集積回路において、放電灯の寿命を検出してインバータの動作を停止する機能が備わっている場合、インバータ回路が動作して放電灯が点灯している状態と、放電灯の寿命末期時にインバータ回路が動作を停止している状態との区別が出来ないので、手段［１］と同様に、点灯時間タイマによる計時時間は間違った時間を記憶してしまう恐れがある。
【００２４】
また、交流電源が遮断された状態でランプを交換されると、ＥＥＰＲＯＭの記憶データはリセットされていないため、所定の光出力とならない。また、交流電源の有無に関わらず無負荷状態でＥＥＰＲＯＭの記憶データをリセットするには、放電灯点灯装置内の無負荷検出回路、及び照度補正装置へ安定した電源電圧を供給する電池的な手段が必要とされるため、照明装置が大型化し、高価なものとなる。
【００２５】
次に、手段［３］は、交流電源ＡＣが投入されていない場合に無負荷状態と判断した場合にリセットするものであるが、手段［２］と同様に、放電灯点灯装置内の無負荷検出回路、及び照度補正装置へ安定した電源電圧を供給する電池的な手段が必要とされる。
【００２６】
次に、手段［４］は、機械的に操作されるリセットスイッチによってリセットするものである。本例に関する照明器具として、特開２００１−３３８７８３が提案されており、図４７に照明器具の構成を示す。同図に示すように照明器具本体５０の表面にリセット用のスイッチＳ２が設けられており、照明器具内で配線５３を介して放電灯点灯装置５４に接続されている。前述のような制御用集積回路を搭載した放電灯点灯装置において、制御用集積回路に備わった機能に関わらず、ＥＥＰＲＯＭの記憶データを確実にリセットできる利点はあるが、スイッチＳ２の設置、スイッチＳ２と放電灯点灯装置５４との配線５３、及び放電灯点灯装置５４でのスイッチ配線５３の接続等が必要とされる。
【００２７】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、マイコン等を搭載して、より複雑な制御を行なう場合においても、部品点数が少ない小型の放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電灯点灯装置にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、交流電源ＡＣを整流する整流器ＤＢと、少なくとも一つの平滑用コンデンサを有し、前記整流器ＤＢの出力端に接続される直流電源回路１と、前記記直流電源回路１の出力端に接続され、直列接続された２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、上記スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン・オフするインバータ回路２と、少なくとも一つの共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、及び放電灯Ｌａを有し、前記インバータ回路２から出力される高周波電圧を入力し、共振作用によって放電灯Ｌａを点灯する負荷回路３と、前記インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動制御する制御用集積回路４と、前記制御用集積回路４へ制御電源を供給する制御電源回路５と、を備えた放電灯点灯装置において、前記制御用集積回路４は、前記放電灯Ｌａのフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯Ｌａへ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯Ｌａを所定出力で点灯する点灯状態へ順次切り替える状態切替時間を決定する第１のタイマ手段４２と、第１のタイマ手段４２から入力される制御信号に応じてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ期間を決定し、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２へ駆動信号を出力する第１の制御手段４４と、制御用集積回路４の外部から入力され、放電灯Ｌａの調光制御またはインバータ回路２の停止制御をするため制御信号に応じて、第１の制御手段４４から出力される駆動信号周期の可変、または駆動信号の停止を制御する第２の制御手段４１と、前記放電灯Ｌａのフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯Ｌａへ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯Ｌａを所定出力で点灯する点灯状態のような制御用集積回路４の動作状態に対応して、少なくとも放電灯Ｌａを所定出力で点灯する点灯状態であるのか否かを示す所定の状態信号を出力する動作状態出力手段４３とを備え、前記制御用集積回路４の外部に、前記動作状態出力手段４３からの状態信号を入力し、前記制御用集積回路４の第２の制御手段４１へ制御信号を出力する動作設定回路６を備え、動作状態出力手段４３からの状態信号は、制御用集積回路４の１つの端子から出力されることを特徴とするものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の放電灯点灯装置の基本構成を図１に示す。基本構成は従来例とほぼ同じであり、交流電源ＡＣと、交流電源ＡＣを入力し整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの出力を平滑する直流電源回路１と、直流電源回路１の出力端に接続され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路で構成されるインバータ回路２と、少なくとも１つの共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、放電ランプＬａを備える負荷回路３と、インバータ回路２または負荷回路３のいずれかの任意点に接続され、後述の制御用集積回路４へ制御電源を供給する制御電源回路５と、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を直接オン・オフ駆動する駆動信号出力端子を備え、オン・オフ時間の制御可能な１つの集積回路を構成する制御用集積回路４を備え、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にオン・オフすることによって放電ランプＬａを点灯する。制御用集積回路４は動作設定回路６から出力される制御信号を入力し、動作設定回路６は制御用集積回路４から出力される制御用集積回路４の動作状態に対応した状態信号を入力する。
以下、制御用集積回路４及び動作設定回路６の詳細な構成および動作について説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図２に制御用集積回路４の具体回路を示す。本実施の形態の制御用集積回路４は、制御電源回路５から供給される制御電源電圧を入力する制御電源端子Ｔ５と、制御電源端子Ｔ５から入力される制御電源レベルを検出する制御電源検出回路４０と、基本クロック信号を生成する発振器ＯＳＣとそのクロック信号をカウントして所定のカウント数に達した場合に信号を出力するカウンタ回路ＣＮＴ１とから構成されるタイマ回路４２と、カウンタ回路ＣＮＴ１からの信号に応じてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ時間を切り替え、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２へ駆動信号を出力するインバータ制御回路４４と、カウンタ回路ＣＮＴ１からの信号を入力し、その信号に応じた所定の信号を動作設定回路６へ出力する動作状態出力回路４３と、動作設定回路６から出力される信号を入力し、その入力信号に応じた信号をインバータ制御回路４４へ出力し、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ時間を制御する出力制御回路４１とから構成されている。
【００３１】
まず、インバータ制御回路４４の基本動作について説明する。なお、図ではインバータをＩＮＶと略記している。インバータ制御回路４４は、カウンタ回路ＣＮＴ１から出力される信号に応じてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ周期の切替信号を出力する状態切替回路４４１と、状態切替回路４４１の信号を入力するとともにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ周期を決定するインバータ周期設定回路４４２と、インバータ周期設定回路４４２で決定された周期でスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオン・オフ制御する駆動信号を出力するドライブ回路４４３とで構成されている。
【００３２】
図３にインバータ制御回路４４をより具体的に示した回路例を示す。インバータ制御回路４４は、制御用集積回路４内または回路外に接続される抵抗Ｒｏｓｃ１、Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３の抵抗値、及びコンデンサＣｐｌｓの容量でスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ周期を決定している。主にオペアンプＯＰ１で構成されるバッファ回路の出力端に抵抗Ｒｏｓｃ１、Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３は接続される。（このバッファ回路はオペアンプＯＰ１の出力によりエミッタホロアのトランジスタのベース電位を制御し、オペアンプＯＰ１の＋入力端の電圧Ｖｔｈ２と前記トランジスタのエミッタ電位とが等しくなるように動作する。）バッファ回路の出力電圧は、入力されるしきい値電圧Ｖｔｈ２にほぼ等しく、よって抵抗Ｒｏｓｃ１、Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３に流れる電流ＩＲｏｓｃは次式に近似できる。
ＩＲｏｓｃ＝Ｖｔｈ２／（Ｒｏｓｃ１＋Ｒｏｓｃ２＋Ｒｏｓｃ３）
【００３３】
この電流ＩＲｏｓｃは、ミラー回路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を介することによって、コンデンサＣｐｌｓの容量の充電電流値及び放電電流値を決定している。スイッチ素子ＳＷ１がオンしている場合、コンデンサＣｐｌｓへはミラー回路Ｍ２を介して充電電流ＩＣｐｌｓ（ｓｏｕｒｃｅ）が流れる。スイッチ素子ＳＷ１がオフしている場合は、スイッチ素子ＳＷ１のオフによって充電経路は断たれ、ミラー回路Ｍ３を介して放電電流ＩＣｐｌｓ（ｓｉｎｋ）が流れる。
【００３４】
このコンデンサＣｐｌｓの充放電電圧の波形は比較器ＣＰ３の−端子へ入力されている。比較器ＣＰ３の＋端子へはアナログスイッチ回路によってしきい値Ｖｔｈ３またはＶｔｈ４のいずれか一方が選択され入力される。これにより、コンデンサＣｐｌｓの電圧波形は図４に示すような三角波となる。また、比較器ＣＰ３の出力信号はコンデンサＣｐｌｓの充放電周期と同じ周期を持つ矩形波信号となり、ドライブ回路４４３へ出力され、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動する。
【００３５】
ここでスイッチ素子ＳＷ２がオンしている場合、コンデンサＣｐｌｓへの充電電流はスイッチ素子ＳＷ２へ流入し、コンデンサＣｐｌｓの電圧波形は略０Ｖを維持するため、ドライブ回路４４３へ出力される信号は“Ｌ”状態（Ｌｏｗレベル状態）を維持しており、この場合はインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオフする。
【００３６】
次に、図５に示すタイミングチャートを用いて、制御用集積回路４の基本動作を説明する。制御電源回路５から制御電源が供給されることによって制御電源レベルが上昇する。制御電源は各部回路へ電源供給を行なうとともに、制御電源を抵抗分圧した信号が制御電源検出回路４０を構成する比較器ＣＰ１の＋端子へ入力される（図２参照）。比較器ＣＰ１の−端子には、抵抗とツェナーダイオードで生成される基準電圧が入力され、＋端子に入力された信号と比較される。制御電源レベルが上昇し、上記抵抗分圧信号が上記基準電圧より高くなると、比較器ＣＰ１の出力は反転し、“Ｈ”状態（Ｈｉｇｈレベル状態）となる。
【００３７】
この比較器ＣＰ１の出力信号はＡＮＤ素子ＡＮＤ１を介してカウンタ回路ＣＮＴ１と状態切替回路４４１へ入力される。本実施の形態においては、カウンタ回路ＣＮＴ１のＳＴＯＰ入力が“Ｌ”の場合にカウント動作を停止して初期状態へリセットされており、よって制御電源レベルが低い場合は、カウンタ回路ＣＮＴ１の動作は停止しており、制御電源レベルが高くなると発振器ＯＳＣから入力されるクロック信号をカウントするカウント動作を開始することになる。カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号段の詳細回路については特に図示していないが、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路等のロジック素子を組み合わせて所定のカウント数で立ち上がる信号を生成し、フリップフロップ回路に入力してデータラッチすればよい。このような構成とすることによって、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３は図５に示す波形となる。
【００３８】
今ここで、ＯＵＴ１＝“Ｈ”、ＯＵＴ２＝ＯＵＴ３＝“Ｌ”の時にインバータ回路は動作開始して「先行予熱状態」となり、ＯＵＴ１＝ＯＵＴ２＝“Ｈ”、ＯＵＴ３＝“Ｌ”の時にインバータ回路の動作周波数が切り替わり「始動状態」となり、ＯＵＴ１＝ＯＵＴ２＝ＯＵＴ３＝“Ｈ”の時にインバータ回路の動作周波数が切り替わり「点灯状態」となるものとする。
【００３９】
インバータ制御回路４の基本動作については図３及び図４で説明したが、先行予熱状態、始動状態状態、点灯状態でのインバータ回路２の周波数切替は、同図に示すように行なえばよい。すなわち、まず、インバータ回路２の動作開始について説明すると、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号ＯＵＴ１とＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号は、ＮＡＮＤ素子ＮＡＮＤ１へ入力されており、ＮＡＮＤ素子ＮＡＮＤ１への２入力がいずれも“Ｈ”の場合にその出力は“Ｌ”となる。これによって、スイッチ素子ＳＷ２はオフとなり、前述のコンデンサＣｐｌｓへの充放電動作が可能となる。
【００４０】
このとき、ＯＵＴ２信号は反転素子（ＮＯＴ回路）を介してスイッチ素子ＳＷ４へ入力され、ＯＵＴ３信号は反転素子（ＮＯＴ回路）を介してスイッチＳＷ３へ入力されており、ＯＵＴ２＝ＯＵＴ３＝“Ｌ”ではスイッチ素子ＳＷ３及びＳＷ４はいずれもオンとなる。スイッチ素子ＳＷ３及びＳＷ４がいずれもオンしている場合、等価的に抵抗Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３はなく、抵抗Ｒｏｓｃ１を流れる電流ＩＲｏｓｃは抵抗Ｒｏｓｃ１の抵抗値のみで決定される。抵抗Ｒｏｓｃ１を流れる電流ＩＲｏｓｃの電流値が大きい場合、コンデンサＣｐｌｓの両端電圧である三角波波形（図４参照）の周期は短くなるため、インバータ回路２は高い周波数で動作することになる。これが先行予熱状態での動作となる。
【００４１】
次に、始動状態においては、スイッチ素子ＳＷ３がオン、スイッチ素子ＳＷ４がオフであるため、等価的に抵抗Ｒｏｓｃ３はなく、抵抗Ｒｏｓｃ１とＲｏｓｃ２の直列抵抗に流れる電流値をもとにインバータ回路２の動作周波数が決定される。この動作周波数は先行予熱状態の動作周波数よりも低くなる。
【００４２】
さらに、点灯状態においては、スイッチ素子ＳＷ３、ＳＷ４がいずれもオフであり、抵抗Ｒｏｓｃ１とＲｏｓｃ２とＲｏｓｃ３の直列抵抗に流れる電流値をもとにインバータ回路２の動作周波数が決定される。この動作周波数は始動状態の動作周波数よりもさらに低くなる。
【００４３】
以上のような制御を行なうことにより、図１の負荷回路３を構成する共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１との共振作用によって放電灯Ｌａの先行予熱を行なった後、所定の始動電圧を印加し、所定の出力で放電灯Ｌａを点灯する。
【００４４】
次に動作状態出力回路４３について説明する。動作状態出力回路４３は複数のアナログスイッチで構成されており、図２の例ではタイマ回路４２から出力され、インバータ回路２の動作状態を点灯状態に切り替える出力信号ＯＵＴ３を入力している。複数のアナログスイッチで構成されるアナログスイッチ回路は、この信号ＯＵＴ３に応じてオンまたはオフし、ＯＵＴ３＝“Ｈ”の場合は所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力し、ＯＵＴ３＝“Ｌ”の場合は所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力する。これによって、動作状態出力回路４３の出力信号は、図５に示すように、先行予熱状態、及び始動状態においてｍｏｄｅ１（図中では０Ｖとしている）となり、点灯状態においてはｍｏｄｅ２となる。このアナログスイッチ回路の出力は制御用集積回路４の外部に１線で出力されており、動作設定回路６に入力される。
【００４５】
動作設定回路６の構成は、従来例で説明したようなマイコンなどを備える構成であればどのような構成でもよい。制御用集積回路４へ制御電源が供給された際、動作設定回路６への制御電源供給はボルテージレギュレータＲＧ１を介して行なわれ、動作設定回路６は動作を開始する。例えば動作設定回路６の動作を従来例と同様に点灯時間を計時、記憶するものとし、所定の経時時間Ｔ１に達していない場合には“Ｌ”信号を出力し、所定の経時時間Ｔ１に達した場合に“Ｈ”信号を出力するものとする。
【００４６】
動作設定回路６の出力信号は、制御用集積回路４の出力制御回路４１へ入力される。出力制御回路４１は比較器ＣＰ２で構成されており、所定のしきい値Ｖｔｈ１と動作設定回路６の出力信号とを比較する。動作設定回路６の出力信号が“Ｈ”の場合、比較器ＣＰ２の出力は“Ｌ”となる。比較器ＣＰ２の出力はＡＮＤ素子ＡＮＤ１の１入力となっており、比較器ＣＰ２の出力が“Ｌ”となることによってＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力は“Ｌ”となる。前述のようにタイマ回路４２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ１のＳＴＯＰ入力が“Ｌ”の場合、カウンタ回路ＣＮＴ１はカウント動作を停止して初期状態へリセットされるため、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号ＯＵＴ１は“Ｌ”となり、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２はオフする。よって動作設定回路６の出力によって、インバータ回路２は停止状態を維持する。
【００４７】
本実施の形態では、制御用集積回路４に動作状態出力回路４３を設け、タイマ回路４２で決まる動作状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力することによって、従来例のような放電灯の点灯状態を検出する検出部、及び検出信号配線を不要として部品点数を削減でき、回路素子を実装するプリント基板の配線も省配線化、簡略化することができるために、放電灯点灯装置をより小型化することが可能である。
【００４８】
なお本実施の形態では、動作設定回路６での計時、記憶動作によってインバータ回路２を停止するものとしたが、インバータ回路２の動作周波数を可変する機能を備えた制御用集積回路を用い、従来例（図４４、図４５）と同様なマイコン、ＥＥＰＲＯＭを用いた場合、従来例と同様の制御（図４６参照）を行なうこともできる。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の制御用集積回路４の回路図を図６に示す。また、その動作波形図を図７に示す。本実施の形態の制御用集積回路４も実施の形態１と同様に、制御電源回路５から供給される制御電源電圧を入力する制御電源端子Ｔ５と、制御電源端子Ｔ５から入力される制御電源レベルを検出する制御電源検出回路４０と、基本クロック信号を生成する発振器ＯＳＣとそのクロック信号をカウントして所定のカウント数に達した場合に信号を出力するカウンタ回路ＣＮＴ１から構成されるタイマ回路４２と、カウンタ回路ＣＮＴ１からの信号に応じてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ時間を切り替えてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２へ駆動信号を出力するインバータ制御回路４４と、カウンタ回路ＣＮＴ１からの信号を入力し、その信号に応じた所定の信号を動作設定回路６へ出力する動作状態出力回路４３と、動作設定回路６から出力される信号を入力し、その入力信号に応じた信号をインバータ制御回路４４へ出力し、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ時間を制御する出力制御回路４１とから構成されおり、動作状態出力回路４３の構成が実施の形態１と異なる。タイマ回路４２、及びインバータ制御回路４４の基本動作は実施の形態１と同じであり、放電灯Ｌａを先行予熱、始動、点灯制御するための信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３が、カウンタ回路ＣＮＴ１から出力される。
【００５０】
本実施の形態の動作状態出力回路４３は、複数のアナログスイッチで構成されるアナログスイッチ回路である。このアナログスイッチ回路には、制御電源検出回路４０の出力と出力制御回路４１の出力を入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号と、カウンタ回路ＣＮＴ１から出力されるインバータ回路２の動作を始動状態へ切り替える信号ＯＵＴ２が入力されている。また、このアナログスイッチ回路よりなる動作状態出力回路４３の出力信号は、ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号＝“Ｌ”、信号ＯＵＴ２＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１（図中では０Ｖとしている）を出力し、ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号＝“Ｈ”、信号ＯＵＴ２＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力し、ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号＝“Ｈ”、信号ＯＵＴ２＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力する。この動作状態出力回路４３の出力信号は、実施の形態１と同様に動作設定回路６へ入力される。
【００５１】
本実施の形態の動作設定回路６の動作は、動作状態出力回路４３の出力信号がｍｏｄｅ３の場合、すなわちインバータ回路２の動作が先行予熱状態の場合にその回数を累積カウントし、動作状態出力回路の出力信号がｍｏｄｅ２の場合、すなわちインバータ回路２の動作が始動・点灯状態の場合に実施の形態１と同様に点灯時間を計時、記憶すればよい。
【００５２】
また、動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号は、前述の先行予熱状態の累積回数、及び点灯時間を計時時間に応じて設定されるデータテーブルとしてＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、先行予熱状態の累積回数と点灯時間の計時時間とが所定の条件を満たした場合に“Ｈ”を出力すればよい。動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号が“Ｈ”となることによって、実施の形態１と同様にインバータ回路２は停止状態を維持する。
【００５３】
本実施の形態では、制御用集積回路４に動作状態出力回路４３を設け、タイマ回路４２で決まる動作状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力することによって、実施の形態１と同様に回路素子を実装するプリント基板の配線も省配線化、簡略化することができる。また、インバータ回路２の動作状態として先行予熱状態、又は始動・点灯状態であることを動作設定回路６において認識できるため、インバータ回路２の動作状態に応じたより複雑な制御を行なうことが可能である。
【００５４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の制御用集積回路の回路図を図８に示す。また、本実施の形態のインバータ制御回路４４の具体例を図９に示す。図９に示す本実施の形態のインバータ制御回路４４は、図３に示す実施の形態１のインバータ制御回路４４と同様な構成、動作であり、異なる点は、抵抗Ｒｏｓｃ３と並列に、抵抗Ｒｏｓｃ４とスイッチ素子ＳＷ５の直列回路を接続している点である。
【００５５】
出力制御回路４１を構成する比較器ＣＰ２の出力信号は反転素子（ＮＯＴ回路）を介してスイッチ素子ＳＷ５へ入力されており、比較器ＣＰ２の出力＝“Ｈ”の場合、スイッチ素子ＳＷ５はオフし、比較器ＣＰ２の出力＝“Ｌ”の場合、スイッチ素子ＳＷ５はオンする。スイッチ素子ＳＷ５がオンした場合、等価的には抵抗Ｒｏｓｃ３に並列に抵抗Ｒｏｓｃ４が接続されることになり、前述の説明のようにインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の駆動周波数は高くなる。これにより負荷回路３を構成する共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１との共振作用によって放電灯Ｌａに流れるランプ電流値は低くなり、光出力は低下する調光制御が行なわれることになる。
【００５６】
本実施の形態の動作状態出力回路４３も、複数のアナログスイッチで構成されるアナログスイッチ回路である。この動作状態出力回路４３への入力信号として、本実施の形態では、出力制御回路４１の出力と、カウンタ回路ＣＮＴ１から出力されるインバータ回路２の動作状態を点灯状態へ切り替える信号ＯＵＴ３を入力している。動作状態出力回路４３の出力信号は、出力制御回路４１の出力＝“Ｌ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力し、出力制御回路４１の出力＝“Ｌ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力し、出力制御回路４１の出力＝“Ｈ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力している。したがって、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態・始動状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１となり、インバータ回路２の動作状態が点灯状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となり、インバータ回路２の動作状態が調光状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ３となる。この動作状態出力回路４３の出力信号は、実施の形態１、実施の形態２と同様に１線で動作設定回路６へ入力される。
【００５７】
本実施の形態の動作設定回路６は、放電灯Ｌａの交換初期に調光点灯するように動作設定回路６の出力を“Ｈ”とする。このとき、動作状態出力回路４３から出力される状態信号はｍｏｄｅ３であり、動作設定回路６は調光状態の点灯時間を計時・記憶する。調光状態の点灯時間が所定の時間Ｔ１に達した場合は、動作設定回路６の出力信号を“Ｌ”に切り替えて全点灯状態とし、このとき動作状態出力回路から出力される状態信号はｍｏｄｅ２となり、全点灯状態の点灯時間を計時・記憶する。調光点灯と全点灯の累積時間が所定の時間Ｔ２に達した場合、再度、動作設定回路６の出力信号を“Ｈ”に切り替えて調光状態とする。また、予熱状態、始動状態のとき動作状態出力回路４３から出力される状態信号はｍｏｄｅ１となるが、このときは上記動作設定回路６での計時動作を停止すればよい。
【００５８】
実施の形態１及び実施の形態２では、動作設定回路６から出力される信号に応じてインバータ回路２の動作を停止していたが、本実施の形態ではインバータ回路２を停止させる代わりに調光制御を行なっており、制御用集積回路４の動作状態出力回路４３から調光状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力しているため、実施の形態１及び２の効果とともに調光動作状態に応じたより複雑な制御を行なうことが可能となる。
【００５９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の放電灯点灯装置を図１０に示す。図１に示す基本構成との違いは、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ２とグランド間にスイッチング電流検出用の抵抗Ｒ１を挿入し、この抵抗Ｒ１での検出信号を抵抗Ｒ２を介して制御用集積回路４の出力制御回路４１へ入力している点であり、インバータ回路２、及び負荷回路３の構成・動作は同じである。
【００６０】
図１１に本実施の形態の制御用集積回路４を示す。本実施の形態の制御用集積回路４は、実施の形態３の制御用集積回路４（図８）とは出力制御回路４１の構成が異なっている。すなわち、本実施の形態の出力制御回路４１は、比較器ＣＰ２、オペアンプＯＰ２で構成されており、上記抵抗Ｒ１での検出信号は、オペアンプＯＰ２の−端子へ入力され、オペアンプＯＰ２の＋入力端子へは動作設定回路６から出力される信号が入力される。オペアンプＯＰ２の出力端子と−入力端子間には、帰還インピーダンスとして、制御用集積回路４の内部または回路外に接続される抵抗及びコンデンサの並列回路が接続される積分回路の構成となっている。
【００６１】
ここで、本実施の形態での動作設定回路６から出力される信号は図１２に示すような信号であり、放電灯Ｌａの点灯時間を計時・記憶した時間に応じて徐々に変化する。オペアンプＯＰ２の−入力端子に入力される抵抗Ｒ１の検出信号と、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に入力される動作設定回路６の出力信号は、図１３に示すような関係にあり、動作設定回路６から出力される信号、すなわちオペアンプＯＰ２の＋入力端子に入力される直流信号のレベルを可変することによって主にオペアンプＯＰ２で構成される積分回路の出力電圧を可変する。オペアンプＯＰ２の出力端子は抵抗Ｒ３、ダイオードＤ０を介してインバータ周期設定回路４４２へ接続されている。具体的にはダイオードＤ０のアノード側は、図３または図９で示したインバータ制御回路４４の抵抗Ｒｏｓｃ１、Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３の直列回路に接続すればよい。インバータ制御回路４４の抵抗Ｒｏｓｃ１、Ｒｏｓｃ２、Ｒｏｓｃ３の直列回路へは、主にオペアンプＯＰ１で構成されるバッファ回路の出力電圧が印加されており、その印加電圧は所定のしきい値電圧Ｖｔｈ２にほぼ等しい。したがって、出力制御回路４１のオペアンプＯＰ２の出力電圧が、しきい値電圧Ｖｔｈ２より低い場合、インバータ制御回路４４内を流れる電流ＩＲｏｓｃは増大するため、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の駆動周波数は高くなり、実施の形態３と同様に調光制御を行なうことができる。
【００６２】
本実施の形態では、動作設定回路６から出力される信号を図１２のように設定し、放電灯Ｌａの点灯時間に応じて信号を変化させることによって従来例（図４６）と同様に、放電灯Ｌａの使用時間に関わらず光出力を略一定とする制御を行なうことができる。また出力制御回路４１を構成する比較器ＣＰ２の−入力端子へは、上記動作設定回路６の出力信号が入力されており、比較器ＣＰ２の＋入力端子に入力される所定のしきい値Ｖｔｈ１と比較される。上記動作設定回路６の出力信号が放電灯Ｌａの点灯時間に応じて変化し、その信号レベルがしきい値Ｖｔｈ１より高くなると、比較器ＣＰ２の出力信号は“Ｌ”となる。
【００６３】
本実施の形態の動作状態出力回路４３も、図１１に示すように、複数のアナログスイッチで構成されるアナログスイッチ回路である。本実施の形態では、動作状態出力回路４３への入力信号として、出力制御回路４１の比較器ＣＰ２の出力と、カウンタ回路ＣＮＴ１から出力されるインバータ回路２の動作を点灯状態へ切り替える信号ＯＵＴ３を入力している。動作状態出力回路４３の出力信号は、比較器ＣＰ２出力＝“Ｈ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力し、比較器ＣＰ２出力＝“Ｈ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力し、比較器ＣＰ２出力＝“Ｌ”、信号ＯＵＴ３＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力している。したがって、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態・始動状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１となり、インバータ回路２の動作状態が調光状態も含む点灯状態の場合には動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となる。さらに上記のように上記動作設定回路６の出力信号が放電灯Ｌａの点灯時間に応じて変化し、その信号レベルがしきい値Ｖｔｈ１より高くなると、動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ３となる。
【００６４】
本実施の形態での動作設定回路６の動作は、従来例と同様な放電灯Ｌａの点灯時間に応じ、制御用集積回路４の出力制御回路４１への入力電圧を変化して放電灯Ｌａの使用時間に関わらず光出力を略一定に制御する動作に加え、放電灯Ｌａの点灯時間の計時カウント時間が所定の時間に達した場合、つまり制御用集積回路４から出力される状態信号ｍｏｄｅ３を入力する場合は、放電灯Ｌａが始動状態から点灯状態に移行するたびに、例えばある一定期間のみ調光比を任意に変化させることによって、放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具の使用者にランプ交換時期を知らせるような制御を付加することもできる。
【００６５】
本実施の形態においても、制御用集積回路４の動作状態出力回路４３から点灯状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力しているため、これまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持ち、さらに従来例と同様な制御を容易に行なうことができる。
【００６６】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５の放電灯点灯装置の構成を図１４に示す。図１０に示した実施の形態４との違いは、直流電源回路１の出力端と制御用集積回路４とを接続している点であり、インバータ回路２、負荷回路３、及び制御用集積回路４の構成・動作はほぼ同じである。
【００６７】
本実施の形態の制御用集積回路４の構成を図１５に示す。図１１に示した実施の形態４の制御用集積回路４との違いは、直流電源回路１の出力端に接続される起動回路４５を有している点である。この起動回路４５は、高耐圧のスイッチ素子、及びこのスイッチ素子をオン・オフする制御回路で構成されていればよく、タイマ回路４２からの出力信号ＯＵＴ０＝“Ｌ”でオンとなり、制御電源へ電流を供給する。タイマ回路４２の出力ＯＵＴ０の反転信号（反転素子ＩＮＶ２の出力）と制御電源検出回路４０の出力、および動作設定回路６の出力信号ｂの反転信号（反転素子ＩＮＶ４の出力）は３入力のＡＮＤ素子ＡＮＤ２へ入力され、このＡＮＤ素子ＡＮＤ２の出力はＯＲ素子ＯＲ１、ＯＲ２、反転素子ＩＮＶ３で構成されるロジック回路を介して動作状態出力回路４３へ入力される。
【００６８】
また、本実施の形態の出力制御回路４１はオペアンプＯＰ２で構成されており、実施の形態４と同様に、抵抗Ｒ１での検出信号をオペアンプＯＰ２の−入力端子へ入力し、オペアンプＯＰ２の＋入力端子へは動作設定回路６から出力される出力信号ａを入力している。さらにオペアンプＯＰ２の出力端子は抵抗Ｒ３、ダイオードＤ０を介してインバータ周期設定回路４４２へ接続されているため、実施の形態４と同様に動作設定回路６から出力される出力信号ａの直流信号レベルを可変することによって調光制御を行なうことができる。
【００６９】
図１６のタイミングチャートを用いて詳細な動作を説明する。まず放電ランプＬａが交換直後で、動作設定回路６で計時される時間がリセットされており、このとき動作設定回路６の出力信号ｂ＝“Ｈ”であるとする。交流電源ＡＣの投入時、直流電源回路１を構成する平滑用コンデンサは電圧チャージされる。起動回路４５がオンすることによって制御用集積回路４の制御電源へ電源供給が開始される。制御電源へ電源供給が開始された直後、制御電源のレベルは低いため、制御電源検出回路４０の比較器ＣＰ１の出力は“Ｌ”である。このとき、タイマ回路４２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ１はリセットされるため、タイマ回路４２の出力信号ＯＵＴ０、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３は“Ｌ”である。また、動作状態出力回路４３を構成するアナログスイッチ回路へは、ＯＲ１出力＝“Ｌ”が入力されるため、所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力する。図１６では所定のしきい値ｍｏｄｅ１＝０Ｖとしている。
【００７０】
起動回路４５を介して電源供給は継続され、制御電源のレベルは上昇する。制御電源レベルが制御電源検出回路４０で決まる所定のレベルに達すると、制御電源検出回路４０の比較器ＣＰ１の出力は“Ｈ”となり、タイマ回路４２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ１はカウント動作を始める。ここでカウンタ回路ＣＮＴ１の出力ＯＵＴ０とＯＵＴ１は同じタイミングで立ち上がるものとすると、カウンタ回路ＣＮＴ１の動作初期、動作設定回路６の出力信号ｂ＝“Ｈ”、反転素子ＩＮＶ４出力＝“Ｌ”であるため、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号ＯＵＴ０のレベルに関わらずＡＮＤ素子ＡＮＤ２出力＝“Ｌ”となる。したがって、ＯＲ素子ＯＲ１出力＝“Ｌ”を維持し、動作状態出力回路４３の出力は所定のしきい値ｍｏｄｅ１を維持する。カウンタ回路ＣＮＴ１の動作が進み、出力ＯＵＴ３＝“Ｈ”となると、ＯＲ素子ＯＲ１出力＝“Ｈ”、ＯＲ２出力＝“Ｈ”となるため、動作状態出力回路４３の出力は所定のしきい値ｍｏｄｅ２となる。
【００７１】
ここで、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力ＯＵＴ０が“Ｌ”から“Ｈ”に切り替わり、起動回路４５がオフするときの制御用集積回路４へ供給される制御電源について説明する。起動回路４５を構成する高耐圧のスイッチ素子をオフするタイミングで、実施の形態１〜４と同様にインバータ制御回路４４は予熱状態で動作を開始する。
【００７２】
ここで制御電源回路５は、図１７、図１８に示す回路が一般的に知られている。図１７ではインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオン・オフすることによってスイッチング素子Ｑ２に並列接続されたコンデンサＣ７を介して制御電源が供給されており、図１８ではインバータ回路２が動作することによって負荷回路３に共振電流が流れ、共振用インダクタＬ１の２次巻線に誘起される電圧が制御電源として供給されている。いずれの回路を用いた場合も、予熱状態でインバータ回路２が動作開始すると、制御電源回路５から制御用集積回路４へ制御電源が供給されることになり、前記起動回路４５をオフしても、制御電源が安定に供給されることが分かる。
【００７３】
今、動作設定回路６において計時される時間が所定の時間Ｔ１に達し、この場合の動作設定回路６の出力信号ｂは“Ｌ”を出力するよう制御されるものとする。このときの交流電源ＡＣ投入時、起動回路４５を介して制御電源へ電源供給が開始された直後、制御電源のレベルは低いため、制御電源検出回路４０の比較器ＣＰ１の出力は“Ｌ”である。前述の説明と同様に、タイマ回路４２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ１はリセットされ、タイマ回路４２の出力信号ＯＵＴ０、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３は“Ｌ”である。動作状態出力回路４３を構成するアナログスイッチ回路へは、ＯＲ１出力＝“Ｌ”が入力されるため、所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力する。
【００７４】
起動回路４５を介して電源供給は継続され、制御電源のレベルは上昇し、制御電源検出回路４０の比較器ＣＰ１の出力は“Ｈ”となって、タイマ回路４２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ１はカウント動作を始めるが、動作設定回路６の出力信号ｂ＝“Ｌ”、反転素子ＩＮＶ４出力＝“Ｈ”であるため、カウンタ回路ＣＮＴ１の出力信号ＯＵＴ０が“Ｌ”、つまり反転素子ＩＮＶ２の出力が“Ｈ”の場合、ＡＮＤ素子ＡＮＤ２の出力が“Ｈ”となる。したがって、ＯＲ素子ＯＲ１出力＝“Ｈ”、ＯＲ２出力＝“Ｌ”となり、動作状態出力回路４３は、所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力する。
【００７５】
本実施の形態での動作設定回路６の動作は、従来例及び実施の形態４と同様に、放電灯Ｌａの使用時間を記憶するとともに、放電灯Ｌａの使用時間に関わらず光出力を略一定に制御することができる。さらに放電灯Ｌａの点灯時間の計時カウント時間が所定の時間Ｔ１に達した場合は、ＡＣ電源を投入する度に、制御用集積回路４から出力される状態信号ｍｏｄｅ３が入力される。よって、制御用集積回路４が点灯状態へ移行するまで、すなわち状態信号ｍｏｄｅ２が出力されるまでに、ＡＣ電源の投入を繰り返し行い、例えば３回連続して状態信号ｍｏｄｅ３が入力されると、上記計時カウント時間を初期リセット処理することもできる。
【００７６】
本実施の形態においても、制御用集積回路４の動作状態出力回路４３から点灯状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力しているため、これまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持つ。さらに従来例と同様なリセット制御も容易に行なうことができ、照明器具に付加されるリセット用スイッチＳ２（図４７参照）を削除できる。
【００７７】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６の放電灯点灯装置の構成を図１９に示す。図１４に示した実施の形態５との違いは、放電ランプＬａの装着有無を検出する無負荷検出回路７を備える点、動作設定回路６は放電灯点灯装置の外部から信号を入力しており、制御用集積回路４は、無負荷検出回路７の出力信号を入力する無負荷判別回路４７１と、この無負荷判別回路４７１の出力に応じてインバータ回路２の動作を停止する無負荷抑制回路４７２を付加している点である。
【００７８】
本実施の形態の制御用集積回路４の構成を図２０に示す。本実施の形態の基本動作は実施の形態５と同じであり、タイマ回路４２から出力される信号に応じて、起動回路４５を動作し、インバータ回路２を予熱、始動、点灯制御する。また、動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号レベルに応じて、調光制御を行なう。無負荷検出回路７から入力される信号は、比較器ＣＰ４で構成される無負荷判別回路４７１に入力される。放電ランプＬａが正常に接続されており、無負荷検出回路７から入力される信号が所定のしきい値Ｖｔｈ５より高い場合、比較器ＣＰ４の出力は“Ｈ”となる。比較器ＣＰ４の出力と制御電源検出回路４０の出力は２入力ＡＮＤ素子ＡＮＤ１へ入力されているため、放電ランプＬａが接続されているときのＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力は“Ｈ”となり、タイマ回路４２はカウント動作を行なう。放電ランプＬａが接続されていない場合、無負荷検出回路７から入力される信号が所定のしきい値Ｖｔｈ５より低くなり、比較器ＣＰ４の出力は“Ｌ”となる。したがって、２入力ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力は“Ｌ”となり、タイマ回路４２はリセット信号を入力して動作を停止する。本実施の形態では、ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力信号によって、放電ランプＬａが接続されていないときにインバータ回路２を停止している。
【００７９】
本実施の形態の動作状態出力回路４３は、制御電源検出回路４０の出力と無負荷判別回路４７１の出力とを入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ１と、ＡＮＤ素子ＡＮＤ１の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３を入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ３の出力信号を入力している。動作状態出力回路４３の出力信号は、ＡＮＤ１出力＝“Ｌ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１（図中では０Ｖとしている）を出力し、ＡＮＤ１出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力し、ＡＮＤ１出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力している。つまり、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態・始動状態の場合に動作状態出力回路の出力信号はｍｏｄｅ３となり、点灯状態の場合に動作状態出力回路の出力信号はｍｏｄｅ２となる。また、放電灯Ｌａが接続されていない無負荷状態の場合の動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１となる。
【００８０】
上記放電灯点灯装置の外部から入力している信号は、例えば放電ランプＬａの光出力を所定のレベルに制御する調光信号でよい。制御用集積回路４で制御される先行予熱状態、及び始動状態は、使用される放電ランプＬａの種類に応じて適切な先行予熱電流値、始動電圧値が決まっており、この先行予熱状態、及び始動状態においては、入力される調光信号に関わらず、一定のインバータ回路動作をすることが望ましい。
【００８１】
よって、図２１に示すタイミングチャートのように、動作設定回路６は先行予熱状態、及び始動状態において、つまり状態信号ｍｏｄｅ３を入力している場合には、出力制御回路４１への調光信号の出力を禁止して、点灯状態、つまり状態信号ｍｏｄｅ２を入力している場合に調光信号を出力するよう制御すればよい。また、放電ランプＬａが接続されていない場合は、例えば動作設定回路６を構成するマイコンをスリープ状態とし、電流消費を低減するよう制御を行なってもよい。
【００８２】
実施の形態５で説明した制御電源５の構成はインバータ回路２が動作しているときのみ、制御電源として比較的大電流を供給できるが、インバータ回路２が停止している場合には、制御用集積回路４の起動回路４５を介して電源を供給する必要がある。インバータ回路２が停止しているときに、動作設定回路６を構成するマイコンが動作を継続し、大電流を消費していると、制御用集積回路４を構成する高耐圧スイッチ素子の電流容量も比較的大きなものが要求され、制御用集積回路４のパッケージ形状も大きくする必要がある。しかし、インバータ回路２の停止時に、マイコンの電流消費を低減するように制御すれば、このような問題もなく、これまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持つ。
【００８３】
また、インバータ回路２を制御する制御用集積回路４において、無負荷検出を行い、無負荷と判別された場合にその状態に対応した状態信号を出力するため、制御用集積回路４と動作設定回路６とはほぼ同時に無負荷状態であると判別でき、動作設定回路６において他の状態と取り違えることがない。また、放電灯点灯装置の外部から動作設定回路６へ入力される信号は、人検知、光量検知などの各種センサの出力信号でもよい。
【００８４】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７の放電灯点灯装置の構成を図２２に示す。図１４に示した実施の形態５との違いは、放電ランプＬａの寿命を検出するランプ寿命検出回路８を備え、制御用集積回路４は、ランプ寿命検出回路８の出力信号を入力する寿命判別回路４８１と、寿命判別回路４８１の出力に応じてインバータ回路２の動作を制御する寿命抑制回路４８２を付加している点である。
【００８５】
本実施の形態の制御用集積回路４の構成を図２３に示す。本実施の形態の基本動作は実施の形態５、６と同じであり、タイマ回路４２から出力される信号に応じて、起動回路４５を動作し、インバータ制御回路４４を動作してインバータ回路２を予熱、始動、点灯制御する。また、動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号レベルに応じて、調光制御を行なう。ランプ寿命検出回路８から出力される信号は、例えば放電ランプＬａの両端電圧に比例した信号でよく、比較器ＣＰ５で構成される寿命判別回路４８１に入力される。比較器ＣＰ５の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３とはＡＮＤ素子ＡＮＤ４へ入力され、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は寿命抑制回路４８２へ入力される。
【００８６】
実施の形態６で説明したように、制御用集積回路４が予熱状態、始動状態で動作しているとき、放電ランプＬａはまだ点灯しておらず、放電ランプＬａの両端電圧は点灯時より高い電圧が印加されやすい。そこで、予熱状態、始動状態で寿命判別回路４８１が誤判別するのを防止するため、タイマ回路４２の出力ＯＵＴ３＝“Ｌ”のときにＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力も“Ｌ”とする。点灯状態へ移行した後、放電ランプＬａが正常であり、ランプ寿命検出回路８から入力される信号が所定のしきい値Ｖｔｈ６より低い場合、比較器ＣＰ４の出力は“Ｌ”となるため、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は“Ｌ”となる。ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は寿命抑制回路４８２を構成するラッチ回路のセット入力端子Ｓへ入力される。したがって、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力が“Ｌ”の場合、該ラッチ回路の出力ＯＵＴ４も“Ｌ”であり、反転素子ＩＮＶ５で反転された“Ｈ”信号が出力される。
【００８７】
次に放電ランプＬａが寿命に至った場合、放電ランプＬａの両端電圧が上昇することによって、比較器ＣＰ４の出力は“Ｈ”となり、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力も“Ｈ”となる。ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は寿命抑制回路４８２を構成するラッチ回路のセット入力端子Ｓへ入力されているため、該ラッチ回路の出力ＯＵＴ４も“Ｈ”となり、反転素子ＩＮＶ５で反転された“Ｌ”信号が出力される。
【００８８】
寿命抑制回路４８２の出力と制御電源検出回路４０の出力は２入力ＡＮＤ素子ＡＮＤ１へ入力されているため、実施の形態６と同様にタイマ回路４２、インバータ制御回路４４の動作を停止する。
【００８９】
なお、寿命抑制回路４８２のラッチ回路のリセット入力端子Ｒについては特に図示していないが、実施の形態６で説明した無負荷判別回路４７１の出力信号に応じて、ラッチ回路をリセットするような構成としてもよい。
【００９０】
本実施の形態の動作状態出力回路４３は、寿命抑制回路４８２のラッチ回路出力ＯＵＴ４とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ１とを入力するＯＲ素子ＯＲ３の出力と、寿命抑制回路４８２の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ１を入力しているＡＮＤ素子ＡＮＤ３の出力とを入力している。動作状態出力回路４３の出力信号は、ＯＲ３出力＝“Ｌ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力し、ＯＲ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力し、ＯＲ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力している。
【００９１】
つまり、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態・始動状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１となり、点灯状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となる。また、放電灯Ｌａが寿命に至った寿命状態の場合の動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ３となる。
【００９２】
本実施の形態での動作設定回路６の動作は、状態信号ｍｏｄｅ２を入力しているとき、従来例、及び実施の形態４、５と同様に放電灯Ｌａの使用時間を記憶するとともに、放電灯Ｌａの使用時間に関わらず光出力を略一定に制御することができる。さらに放電ランプＬａが寿命に至った場合、すなわち状態信号ｍｏｄｅ３を入力した場合は、上記計時カウント時間を初期リセット処理することもできる。インバータ回路２を制御する制御用集積回路４において、ランプ寿命検出を行い、ランプ寿命と判別された場合にその状態に対応した状態信号を出力するため、制御用集積回路４と動作設定回路６とはほぼ同時にランプ寿命状態であると判別でき、動作設定回路６において他の状態と取り違えることがない。例えば、実施の形態６で説明した無負荷検出回路７による無負荷状態の判別も行い、無負荷状態の状態信号を上記状態信号と異なるレベルに設定すれば、無負荷状態とランプ寿命状態とを誤判別する恐れがない。
【００９３】
本実施の形態においても、制御用集積回路４の動作状態出力回路４３から点灯状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力しているため、これまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持つ。さらに従来例と同様なリセット制御も容易に行なうことができ、照明器具に付加されるリセット用スイッチＳ２（図４７参照）を削除できる。
【００９４】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８の制御用集積回路を図２４に示す。また、その動作波形図を図２５に示す。なお、本実施の形態の放電灯点灯装置の基本構成としては、実施の形態７（図２２）と同様に、ランプ寿命検出回路８を備えておればよい。本実施の形態の基本動作は実施の形態７と同じであり、タイマ回路４２から出力される信号に応じて、起動回路４５を動作し、インバータ制御回路４４を動作してインバータ回路２を予熱、始動、点灯制御する。また、動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号レベルに応じて、調光制御を行なう。
【００９５】
ランプ寿命検出回路８から出力される信号は、実施の形態７と同様に放電ランプＬａの両端電圧に比例した信号でよく、比較器ＣＰ５で構成される寿命判別回路４８１に入力される。比較器ＣＰ５の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３とはＡＮＤ素子ＡＮＤ４へ入力されており、タイマ回路４２の出力ＯＵＴ３＝“Ｌ”のときにＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力も“Ｌ”としている。点灯状態へ移行した後、放電ランプＬａが正常であり、ランプ寿命検出回路８から入力される信号が所定のしきい値Ｖｔｈ６より低い場合、比較器ＣＰ４の出力は“Ｌ”となるため、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は“Ｌ”となる。ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力は、実施の形態６と同様に寿命抑制回路４８２を構成するラッチ回路のセット入力端子Ｓへ入力され、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力が“Ｌ”の場合は該ラッチ回路の出力ＯＵＴ４も“Ｌ”となり、反転素子ＩＮＶ２で反転された“Ｈ”信号が出力される。放電ランプＬａが寿命に至った場合、比較器ＣＰ４の出力は“Ｈ”となり、ＡＮＤ素子ＡＮＤ４の出力も“Ｈ”となる。したがって、前記寿命抑制回路４８２を構成するラッチ回路の出力ＯＵＴ４も“Ｈ”となり、反転素子ＩＮＶ２で反転された“Ｌ”信号が出力される。
【００９６】
この反転素子ＩＮＶ５の出力信号はＮＡＮＤ素子ＮＡＮＤ２とタイマ回路４６１を構成するＮＯＲ素子ＮＯＲ１へ入力される。寿命抑制回路４８２の出力、つまり反転素子ＩＮＶ５の出力が“Ｌ”となると、ＮＡＮＤ素子ＮＡＮＤ２の出力は“Ｈ”となり、タイマ回路４２の出力段のラッチ回路をすべてリセットする。これによってタイマ回路４２の出力信号ＯＵＴ０，ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３はすべて“Ｌ”となり、インバータ制御回路４４から出力されるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動信号は停止する。
【００９７】
一方、タイマ回路４６１では、入力されるリセット信号＝“Ｌ”である場合、寿命抑制回路４８２の出力とリセット信号を入力するＮＯＲ素子ＮＯＲ１の出力が“Ｈ”となる。タイマ回路４６１を構成するカウンタ回路ＣＮＴ２は、タイマ回路４２のカウンタ回路ＣＮＴ１と同様な構成であり、ＳＴＯＰ信号が“Ｈ”の場合にカウント動作を開始しており、入力されるクロック信号の回数をカウントして所定の回数に至った場合に出力ＯＵＴ５は“Ｈ”となる。カウンタ回路ＣＮＴ２のカウント動作中、出力ＯＵＴ５は“Ｌ”であるため、寿命抑制回路４８２のラッチ回路のリセット入力端子Ｒは“Ｌ”となる。カウンタ回路ＣＮＴ２のカウント動作完了時、その出力ＯＵＴ５は“Ｈ”であるため、寿命抑制回路４８２のラッチ回路のリセット入力端子Ｒは“Ｈ”となり、寿命抑制回路４８２のラッチ回路の出力は“Ｌ”となる。したがって、寿命抑制回路４８２の出力は“Ｈ”となり、ＮＡＮＤ素子ＮＡＮＤ２の出力は“Ｌ”となって、タイマ回路４２のラッチ回路のリセット状態は解除される。
【００９８】
また、寿命抑制回路４８２の出力が“Ｈ”となるタイミングで、短時間のみ“Ｌ”信号を出力するワンショット回路ｏｎｅｓｈｏｔの出力によって、ＡＮＤ素子ＡＮＤ５の出力が短時間“Ｌ”となり、カウンタ回路ＣＮＴ１のＳＴＯＰ入力に入力され、タイマ回路４２は初期状態から動作を再開することになる。
【００９９】
さらに、寿命判別回路４８１の出力信号は停止維持回路４６２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ３のクロック入力端子ＣＬＫへ入力される。停止維持回路４６２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ３はタイマ回路４２のカウンタ回路ＣＮＴ１と同様な構成であり、例えば寿命判別回路４８１の出力信号が３回入力されると、出力ＯＵＴ６を“Ｈ”とするように構成される。
【０１００】
停止維持回路４６２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ３の出力ＯＵＴ６は反転素子ＩＮＶ６を介してＡＮＤ素子ＡＮＤ５に入力されるため、カウンタ回路ＣＮＴ３の出力ＯＵＴ６＝“Ｈ”となると、ＡＮＤ素子ＡＮＤ５の出力も“Ｌ”となり、タイマ回路４２、及びインバータ制御回路４４は動作停止し、停止維持回路４６２を構成するカウンタ回路ＣＮＴ３の出力ＯＵＴ６がリセットされない限りは、インバータ制御回路４４は停止状態を維持する。
【０１０１】
本実施の形態の動作状態出力回路４３は、停止維持回路４６２のカウンタ回路ＣＮＴ３出力ＯＵＴ６とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ１とを入力するＯＲ素子ＯＲ３の出力と、停止維持回路４６２の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ１を入力しているＡＮＤ素子ＡＮＤ３の出力とを入力している。動作状態出力回路４３の出力信号は、ＯＲ３出力＝“Ｌ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力し、ＯＲ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力し、ＯＲ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力している。
【０１０２】
つまり、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態・始動状態・点灯状態の場合に動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となり、寿命抑制回路４８２が動作している場合には動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１となる。また、停止維持回路４６２が動作し、インバータ制御回路４４が停止状態を維持する場合、動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ３となる。
【０１０３】
本実施の形態での動作設定回路６の動作は、実施の形態７と同様に、状態信号ｍｏｄｅ３を入力した場合に計時カウント時間を初期リセット処理すればよい。本実施の形態においても、制御用集積回路４の動作状態出力回路４３から点灯状態に対応した所定のしきい値信号を１線で出力しているため、これまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持つ。
【０１０４】
さらに従来例と同様なリセット制御も容易に行なうことができるとともに、実施の形態７では１回の寿命判別によって計時カウント時間を初期リセット処理していたため、誤使用等によるデータリセットの恐れも高かったが、本実施の形態では数回インバータ回路２を動作させた後に初期リセット処理を行なうため、誤ってデータリセットしてしまう恐れがない。
【０１０５】
また、実施の形態７及び以上の説明では放電ランプＬａが寿命に至った場合にインバータ制御回路４４を停止するものとしたが、図２６に示すように寿命抑制回路４８２の出力に応じてスイッチ素子ＳＷ６を切り替え、寿命抑制回路４８２の出力＝“Ｈ”の場合に動作設定回路６の出力信号を出力制御回路４１へ伝達し、寿命抑制回路４８２の出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値信号Ｖｔｈ７を出力制御回路４１へ伝達するよう構成してもよい。これによって寿命抑制回路４８２の動作時にはインバータ制御回路４４で制御されるインバータ回路２のオン・オフ周期を短くし、インバータ回路２の出力を低出力に抑制することもできる。
【０１０６】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９の放電灯点灯装置の構成を図２７に示す。図１９に示した実施の形態６との違いは、整流器ＤＢの出力端に低電源検出回路９を備え、制御用集積回路４は、低電源検出回路９の出力信号を入力する低電源判別回路４９１と、低電源判別回路４９１の出力に応じてインバータ回路２の動作を停止する低電源抑制回路４９２を付加している点である。具体的な制御用集積回路４の構成は、実施の形態６と同じと考えてよく、低電源検出回路９から出力される信号を比較器によって所定のしきい値と比較し、比較器の出力に応じてインバータ制御回路４４を停止し、動作状態出力回路４３から出力される信号を切り替えればよい。交流電源ＡＣの入力電圧が低下した場合、前記制御電源回路５からの電源供給は低下する傾向にあり、制御用集積化回路４の起動回路４５からも十分な供給を行なうことができない。このような場合において、例えば動作設定回路６を構成するマイコン、ＥＥＰＲＯＭにおいてデータ書き込み中、読み出し中等に制御電源供給が不足すると動作設定回路６に誤動作が発生する恐れがある。そこで、交流電源ＡＣのレベルが低下し、低電源検出回路９において電源低下を検出した状態の状態信号を入力した際には、動作設定回路６の処理を停止するように制御すればよい。
【０１０７】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０の放電灯点灯装置の構成を図２８に示す。本実施の形態では、直流電源回路１として昇圧チョッパの構成をとっており、制御用集積回路４は、直流電源回路１を構成するスイッチング素子Ｑ３へ駆動信号を出力するＰＦＣ制御回路４００を備えている。また、直流電源回路１の出力端には、直流電源回路１の出力電圧を検出する平滑出力検出回路１０を備え、平滑出力検出回路１０の出力信号は制御用集積化回路４の出力低下判別回路４０１へ入力されている。
【０１０８】
本実施の形態の制御用集積回路４を図２９に示す。また、その動作波形図を図３０に示す。本実施の形態の基本動作は実施の形態５〜９と同じであり、タイマ回路４２から出力される出力信号ＯＵＴ０に応じて起動回路４５を動作し、ＯＵＴ１信号が“Ｈ”になるとインバータ制御回路４４を動作してインバータ回路２を動作開始する。また、動作設定回路６から制御用集積回路４の出力制御回路４１へ出力される信号レベルに応じて調光制御を行なっている。
【０１０９】
さらに本実施の形態では、タイマ回路４２から出力される出力信号ＯＵＴ１と、直流電源回路１を構成するスイッチング素子Ｑ３のオン・オフ期間を決めるＰＦＣ周期設定回路４０４の出力とを入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力をドライブ回路４０３へ入力し、スイッチング素子Ｑ３へ駆動信号を出力している。したがって、タイマ回路４２の出力ＯＵＴ１＝“Ｌ”のとき、すなわちインバータ制御回路４４が停止しているときは、ＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力も“Ｌ”となり、スイッチング素子Ｑ３へ駆動信号を出力されない。タイマ回路４２の出力ＯＵＴ１＝“Ｈ”のとき、すなわちインバータ制御回路４４が発振開始したときは、ＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力は、ＰＦＣ周期設定回路４０４の出力に等しく、スイッチング素子Ｑ３へ駆動信号が出力される。
【０１１０】
ここで図示していないが、ＰＦＣ周期設定回路４０４は誤差アンプを備えており、平滑出力検出回路１０から出力される信号と、基準電源４１０から出力される所定のしきい値とを比較して、その比較結果によってスイッチング素子Ｑ３のオン・オフ時間を決定するような構成であればどのような構成でもよい。
【０１１１】
平滑出力検出回路１０の出力信号は出力低下判別回路４０１を構成する比較器ＣＰ６へ入力され、所定のしきい値Ｖｔｈ８と比較されている。比較器ＣＰ６の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ２とを入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ６の出力は、２入力ＡＮＤ素子ＡＮＤ７へ入力され、２入力ＡＮＤ素子ＡＮＤ７の他方入力へはタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３が入力される。先行予熱状態においては、タイマ回路４２の出力ＯＵＴ２＝“Ｌ”であるため、ＡＮＤ素子ＡＮＤ６の出力は“Ｌ”となり、ＡＮＤ素子ＡＮＤ７の出力も“Ｌ”となる。始動状態においては、タイマ回路４２の出力ＯＵＴ２＝“Ｈ”となり、ＡＮＤ素子ＡＮＤ６の出力は比較器ＣＰ６の出力に等しくなる。
【０１１２】
平滑出力検出回路１０の出力信号が所定のしきい値Ｖｔｈ８より高い場合、ＡＮＤ素子ＡＮＤ６の出力は“Ｈ”となる。よってタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３が“Ｈ”となり、ＡＮＤ素子ＡＮＤ７の出力も“Ｈ”となり、点灯状態へ移行することになる。
【０１１３】
今、直流電源回路１の出力レベルが低下し、平滑出力検出回路１０の出力信号も低下して、所定のしきい値Ｖｔｈ８より低くなると、ＡＮＤ素子ＡＮＤ７の出力は“Ｌ”を維持するため、インバータ周期設定回路４４２から出力される信号は始動状態時の信号に等しくなり、インバータ回路２の動作周波数は高くなることによってインバータ回路２の出力は抑制されることになる。
【０１１４】
本実施の形態の動作状態出力回路４３は、出力低下判別回路４０１を構成する比較器ＣＰ６の出力と、制御電源検出回路４０の出力と、制御電源検出回路４０の出力とタイマ回路４２の出力ＯＵＴ３とを入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ３の出力とを入力しており、出力低下判別回路４０１を構成する比較器ＣＰ６の出力と、制御電源検出回路４０の出力とはＡＮＤ素子ＡＮＤ８へ入力されている。動作状態出力回路４３の出力信号は、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”、ＡＮＤ８出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力し、ＡＮＤ３出力＝“Ｌ”、ＡＮＤ８出力＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ３を出力し、ＡＮＤ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ８出力＝“Ｈ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ２を出力し、ＡＮＤ３出力＝“Ｈ”、ＡＮＤ８出力＝“Ｌ”の場合に所定のしきい値ｍｏｄｅ１を出力している。
【０１１５】
つまり、インバータ回路２の動作状態が先行予熱状態、始動状態の場合に直流電源回路１の出力レベルが低下した出力低下状態での動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１、直流電源回路１の出力レベルが正常状態の動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ３となり、点灯状態の場合に直流電源回路１の出力レベルが低下した出力低下状態での動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ１、直流電源回路１の出力レベルが正常の動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となる。
【０１１６】
また、放電灯Ｌａが寿命に至った寿命状態の場合の動作状態出力回路４３の出力信号はｍｏｄｅ２となる。本実施の形態での動作設定回路６の動作は、状態信号ｍｏｄｅ３の入力回数をカウント・記憶し、状態信号ｍｏｄｅ２が入力されている状態、つまり点灯状態での時間を計時、記憶するような制御を行い、上記動作設定回路６の処理を停止するよう制御すればよい。
【０１１７】
ここで、上記状態信号ｍｏｄｅ１、ｍｏｄｅ２、ｍｏｄｅ３、及び各検出でのしきい値信号の設定方法について説明する。図２９に示すように制御用集積回路４の制御電源は基準電源回路４１０へ入力されている。この基準電源回路４１０はツェナーダイオード、及びバッファ回路等で構成されていればよく、制御電源のレベルに関わらず安定した出力レベルを出力し、各制御部の電源として供給される。このレベルの安定した基準電源の出力端に複数抵抗を直列接続することによって、所望の直流信号を得ることができる。この抵抗分圧によって生成される直流信号を、状態信号ｍｏｄｅ１、ｍｏｄｅ２、ｍｏｄｅ３、及び各検出でのしきい値信号として用いればよい。
【０１１８】
本実施の形態においても実施の形態９と同様に、直流電源回路１の出力レベルが低下することによる制御電源供給不足によって動作設定回路６で発生する誤動作を防止できる。さらにこれまでの実施の形態と同様に放電灯点灯装置を小型化できる効果を持つ。
【０１１９】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１の制御用集積回路４のタイマ回路４２を構成する発振器ＯＳＣの具体構成を図３１に示す。回路構成及び基本動作は、図３、図９に示すインバータ周期設定回路４４２と同じであり、制御用集積回路４の内部または回路外に接続される抵抗Ｒｔｉｍの抵抗値、及びコンデンサＣｔｉｍの容量によって発振器ＯＳＣから出力されるクロック信号周期を決定している。コンデンサＣｔｉｍの両端波形は、図４に示すコンデンサＣｐｌｓ波形と同様に三角波状の波形となり、比較器ＣＰ７の出力信号がクロック信号として用いられる。また例えばコンデンサＣｔｉｍに並列接続されたスイッチ素子ＳＷ７へ制御電源検出回路４０の出力信号を反転素子（ＮＯＴ回路）を介して入力することによって制御電源検出回路４０の出力信号に応じて、コンデンサＣｔｉｍの三角波状の電圧波形を発振させてクロック信号を出力したり、コンデンサＣｔｉｍへの充電を止めて発振を止めたりすることができる。
【０１２０】
ここで、コンデンサＣｔｉｍの三角波状の電圧波形を比較器ＣＰ８へ入力し、比較器ＣＰ８の他方の入力にアナログスイッチ回路の出力を入力した場合、動作状態出力回路４３から出力される状態信号は一定の周期を持ち、デューティ比を可変できる矩形波信号とすることもできる。
【０１２１】
動作状態出力回路４３から出力される状態信号が直流信号の場合、動作設定回路６に使用するマイコンはアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路を備えたものを必要とするが、状態信号としてデューティ信号を入力するものはＡ／Ｄ変換回路を必要とせず、状態信号が“Ｈ”または“Ｌ”の状態を判別でき、状態信号が“Ｈ”または“Ｌ”の期間を判別できればよく、安価なマイコンを使用することができる。
【０１２２】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２の制御用集積回路４のタイマ回路４２を構成する発振器ＯＳＣの他の具体構成例を図３２に示す。本実施の形態の回路構成及びその動作は実施の形態１１とほぼ同じであり、動作状態出力回路４３に入力される入力信号ａ、ｂに応じて、比較器ＣＰ８から出力される状態信号ａのデューティ比を可変する。また本実施の形態では、動作状態出力回路４３に入力される入力信号ｃをそのまま状態信号ｂとして出力している。ここで、動作状態出力回路４３に入力される入力信号ａ、ｂ、ｃは、これまでの実施の形態で説明したロジック回路から出力される“Ｈ”または“Ｌ”の信号である。
【０１２３】
実施の形態１から１１においては、動作状態出力回路４３から動作設定回路６へ出力される状態信号を１線で配線していたが、本例では２線としているため、より複数の状態に対応した制御を行なうことができる。
【０１２４】
（実施の形態１３）
本発明の実施の形態１３の制御用集積回路４を図３３に示す。本実施の形態の構成及び動作は実施の形態１０とほぼ同じであり、基本構成も実施の形態１０と同じでよい。本実施の形態の制御用集積回路４は、基準電源の出力をスイッチ素子ＳＷ８を介して集積回路４の外部へ出力している。スイッチ素子ＳＷ８はタイマ回路４２の出力ＯＵＴ０によってオン・オフしており、ＯＵＴ０＝“Ｌ”の場合はオフ、ＯＵＴ０＝“Ｈ”の場合はオンしている。この基準電圧はスイッチ素子ＳＷ９を介して、動作設定回路６の入力ｂへ入力しており、起動回路４５の動作時の状態信号として使用しており、ＯＵＴ０＝“Ｌ”の場合、すなわち制御用集積回路４の起動回路４５が動作している状態で、動作設定回路６を構成するマイコンをスリープ状態になるように制御すればよい。本実施の形態においても動作状態出力回路４３から動作設定回路６へ出力される状態信号を２線で配線しているため、実施の形態１２と同様に、より複数の状態に対応した制御を行なうことができる。
【０１２５】
（実施の形態１４）
本発明の実施の形態１４の制御用集積回路４を図３４に示す。本実施の形態の構成及び動作は実施の形態１３と同じであり、基本構成も実施の形態１０と同じでよい。本実施の形態の制御用集積回路４は、実施の形態１３と同様に基準電源の出力をスイッチ素子ＳＷ８を介して集積回路４の外部へ出力しており、動作設定回路６の制御電源として使用している。
【０１２６】
例えば実施の形態６で説明した無負荷検出による無負荷状態でタイマ回路４２をリセットする場合にはタイマ回路４２の出力ＯＵＴ０は、“Ｌ”で維持されるため、動作設定回路６への電源供給を停止することができ、制御用集積回路４及び動作設定回路６での消費電流を最小限とすることができる。
【０１２７】
実施の形態１３では、入力される状態信号でマイコンをスリープ状態になるように制御して低消費電力としていたが、本実施の形態では制御電源の供給を停止することによって同様な効果を達成している。
【０１２８】
本実施の形態では、動作状態出力回路４３から動作設定回路６へ出力される状態信号を１線で配線しているため、実施の形態１から１１と同様な効果を持つ。
【０１２９】
（実施の形態１５）
本発明の実施の形態１５の放電灯点灯装置の回路図を図３５に示す。本実施の形態では、実施の形態６で説明した無負荷検出回路７、実施の形態９で説明した低電源検出回路９、実施の形態１０で説明した平滑出力検出回路１０を備えており、制御用集積回路４は各検出回路の信号を入力し、異常と判別しインバータ制御回路４４を停止する無負荷判別回路４７１、無負荷抑制回路４７２、低電源判別回路４９１、低電源抑制回路４９２、出力低下判別回路４０１、出力低下抑制回路４０２を備えている。
【０１３０】
無負荷抑制回路４７２、低電源抑制回路４９２、出力低下抑制回路４０２の出力はＯＲ素子ＯＲ６へ入力され、このＯＲ素子ＯＲ６の出力信号はインバータ制御回路４４を停止させるとともに、動作状態出力回路４３へ入力される。したがって、無負荷抑制状態、低電源抑制状態、出力低下抑制状態時に動作状態出力回路４３から出力される状態信号は同一信号である。本実施の形態においても無負荷抑制状態、低電源抑制状態、出力低下抑制状態時の状態信号を入力した場合はマイコンをスリープ状態になるように制御して低消費電力とすればよい。
【０１３１】
（実施の形態１６）
本発明の実施の形態１６の放電灯点灯装置の回路図を図３６に示す。本実施の形態では、実施の形態６で説明した無負荷検出回路７、実施の形態７で説明したランプ寿命検出回路８を備えており、制御用集積回路４は各検出回路の信号を入力して、異常と判別し、インバータ回路２を停止、若しくはインバータ回路２からの出力を抑制する無負荷判別回路４７１、無負荷抑制回路４７２、寿命判別回路４８１、寿命抑制回路４８２を備えている。
【０１３２】
無負荷抑制回路４７２の出力と寿命抑制回路４８２の出力はＯＲ素子ＯＲ７へ入力され、このＯＲ素子ＯＲ７の出力はインバータ制御回路４４へ入力される。これにより無負荷状態、及びランプ寿命を検出した寿命抑制状態においてはインバータ制御回路４４の動作を停止するよう制御を行なう。
【０１３３】
また本実施の形態では、無負荷抑制回路４７２の出力はタイマ回路４６３へ入力されており、タイマ回路４６３の出力は反転素子ＩＮＶ８へ入力される。反転素子ＩＮＶ８の出力と無負荷抑制回路４７２の出力を入力するＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力はＯＲ素子ＯＲ８へ入力される。ＯＲ素子ＯＲ８の他方の入力には寿命抑制回路４８２の出力が入力されており、ＯＲ素子ＯＲ８の出力は動作状態出力回路４３へ入力される。タイマ回路４６３は、タイマ回路４２、タイマ回路４６１と同様な構成でよく、タイマ回路４２の発振器ＯＳＣの出力をクロック信号として入力し、所定のカウント数をカウントした後、“Ｈ”に立ち上がればよい。無負荷抑制回路４７２の出力はタイマ回路４６３におけるカウンタ回路のＳＴＯＰ入力へ入力し、無負荷抑制回路４７２の出力が“Ｈ”の場合に、カウント動作を行なう。
【０１３４】
図３７に寿命抑制回路４８２が動作した場合の動作状態出力信号を、図３８に無負荷抑制回路４７２が動作した場合の動作状態出力信号を示す。寿命抑制回路４８２が動作した場合、ＯＲ素子ＯＲ８の出力が“Ｈ”となり、動作状態出力回路４３は、ＯＲ素子ＯＲ８の出力信号に応じて、所定の状態出力ｍｏｄｅ３を出力する。
【０１３５】
無負荷抑制回路４７２が動作した場合、無負荷抑制回路４７２の出力信号が“Ｈ”となると同時にタイマ回路４６３は動作を開始する。このときタイマ回路４６３の出力は“Ｌ”であるため、ＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力は“Ｈ”となり、よってＯＲ素子ＯＲ８の出力も“Ｈ”となる。このときの動作状態出力回路４３の出力は寿命抑制回路４８２が動作した場合と同じであり、所定の状態信号ｍｏｄｅ３を出力する。
【０１３６】
所定のカウント動作を行い、タイマ回路４６３の出力が“Ｈ”となると、ＡＮＤ素子ＡＮＤ９の出力は“Ｌ”となるためＯＲ素子ＯＲ８の出力も“Ｌ”となる。このときの動作状態出力回路４３の出力は、所定の状態信号ｍｏｄｅ１を出力する。動作設定回路６は所定期間にｍｏｄｅ３信号を入力した場合に計時データをリセットする処理を行なうよう制御される。
【０１３７】
以上のような動作を行なうことにより、放電灯Ｌａを外し、無負荷状態で交流電源ＡＣを投入すると、動作状態出力回路４３からは状態信号ｍｏｄｅ３が出力される。例えば、動作設定回路６において、交流電源ＡＣの投入毎にｍｏｄｅ３の状態信号を３回以上判別した場合に計時データをリセットする処理を行なえば、簡単にデータリセットを行なうことができる。
【０１３８】
また、実施の形態７で説明したように、計時データのリセットを停止維持状態で行なう場合、上記タイマ回路４６３が動作中である所定期間のみ、停止維持状態での状態信号と、無負荷状態での状態信号を同一の信号としてもよい。
【０１３９】
（実施の形態１７）
本発明の実施の形態１７の制御用集積回路を図３９に示す。タイマ回路４２の発振器ＯＳＣの代わりに、動作設定回路６で生成されたクロック信号を入力している。その他の構成、動作は実施の形態８と同じである。このような構成とすることによって、動作状態出力回路４３から出力される状態信号に応じてクロック信号の周期を変化することができる。
【０１４０】
今、予熱状態で状態信号ｍｏｄｅ１を出力し、始動状態で状態信号ｍｏｄｅ２を出力し、点灯状態で状態信号ｍｏｄｅ３を出力するものとし、その状態信号に対応して動作設定回路６で生成されるクロック信号の周期をそれぞれＴｐｒｅ、Ｔｓｔｒ、Ｔｏｓｃとする。クロック信号の周期を替えることによって、予熱状態の時間Ｔｐｒｅ×ｎ、始動状態の時間Ｔｐｒｅ×ｍはそれぞれ個別に任意に設定することができるとともに、外部信号に連動して始動状態の時間を短くするような制御を行なうこともできる。
【０１４１】
例えば人感センサ信号を入力している場合、センサの検知があったときには始動時間を短くして、比較的短時間で点灯状態へ移行するような制御を行なえばよい。
【０１４２】
（実施の形態１８）
本発明の実施の形態１８の動作設定回路６の具体構成を図４０に示す。制御用集積回路４から出力される状態信号は動作設定回路６のＡ／Ｄ変換部６１へ入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された状態信号は、状態判別処理部６２によって、次の３つの状態の判別処理を行なう。
【０１４３】
動作状態Ａ：制御用集積回路４は正常に動作しているため、点灯時間カウント処理部６３にて、正常時間をカウントし、計時結果を不揮発性メモリ６６に記憶する処理を行なう。
動作状態Ｂ：記憶データをリセットする処理が放電灯点灯装置によって行なわれたため、点灯時間リセット処理部６４にて不揮発性メモリ６６の記憶データのリセット処理を実施する。
動作状態Ｃ：放電灯点灯装置において制御電源が正常に供給されない恐れがあるため、スリープ状態移行処理部６５にて上記の処理を中断してスリープ状態へ移行する。
【０１４４】
調光比選択部６７では、不揮発性メモリ６６に格納された図４７（ｂ）のようなテーブルと点灯時間の記憶データに基づいて、調光比を選択する。調光信号生成部６８では、選択された調光比に応じて調光信号を生成し、制御用集積回路４の出力制御回路４１に出力する。これによって従来例で説明したような制御を行なうとともに、誤動作発生を防止することができ、かつ小型化も達成できる効果を持つ。
【０１４５】
また、実施の形態５、８、１６の放電灯点灯装置を用いた照明器具においては従来例のような誤動作の恐れがなく、図４１に示すように、照明器具にリセットスイッチＳ２（図４７参照）を付加する必要がないため、大幅なコストダウンを達成することができる。
【０１４６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、放電灯点灯装置の制御用集積回路に動作状態出力回路を設け、インバータ回路の動作状態を放電灯の先行予熱状態、始動状態、点灯状態を制御するタイマ回路の信号に応じた所定のしきい値信号として１線で出力することによって、従来構成に比して部品点数を削減でき、回路素子を実装するプリント基板の配線も省配線化、簡略化することができるために、放電灯点灯装置をより小型化できる。
請求項２〜４の発明によれば、上記効果に加え、複数の動作状態を１線で出力することによって、従来構成で行なっていた制御を容易に実現するとともに、より複雑な制御も行なうことができる。
請求項５、８、１６、１８の発明によれば、上記効果に加え、動作設定回路を構成する不揮発性メモリの記憶データリセットを簡単に行なうことができ、照明器具に付加されていた機械的スイッチによるリセット手段を不要とすることができる。
【０１４７】
請求項６の発明によれば、上記効果に加え、インバータ回路を制御する制御用集積回路とマイコン等で構成される動作設定回路は負荷である放電灯の接続異常である無負荷状態をほぼ同時に判別でき、さらに動作設定回路において、他の動作状態と誤判別することがない。また調光信号、センサ信号等の外部信号に応じた制御を容易に行なうことができる。
請求項７、８の発明によれば、上記効果に加え、インバータ回路を制御する制御用集積回路とマイコン等で構成される動作設定回路は放電灯が寿命に至ったランプ寿命状態をほぼ同時に判別でき、さらに動作設定回路において、他の動作状態と誤判別することがない。また、動作設定回路を構成する不揮発性メモリの記憶データリセットを簡単に行なうこともできる。
請求項９、１０の発明によれば、上記効果に加え、動作設定回路へ供給される制御電源が供給されなくなる前に、動作設定回路での処理を終了するよう制御できるため、誤動作を防止することができる。
【０１４８】
請求項１１の発明によれば、上記効果に加え、動作設定回路を構成するマイコンでの状態信号判別処理をより簡易化することができ、安価なものを使用することができる。
請求項１２、１３の発明によれば、上記効果に加え、より複数の動作状態に対応した制御を行なうことができる。
請求項１４、１５の発明によれば、上記効果に加え、制御用集積回路、及び主にマイコンで構成される動作設定回路が停止している状態での消費電力を大幅に低減することができる。
請求項１７の発明によれば、放電灯点灯装置の予熱、始動時間を外部信号に応じて制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の制御用集積回路を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１のインバータ制御回路の具体例を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１のインバータ周期設定回路におけるコンデンサの充放電動作を示す波形図である。
【図５】本発明の実施の形態１の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図６】本発明の実施の形態２の制御用集積回路を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態２の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図８】本発明の実施の形態３の制御用集積回路を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態３のインバータ制御回路の具体例を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の制御用集積回路を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の動作設定回路の動作を示す動作波形図である。
【図１３】本発明の実施の形態４の出力制御回路の動作を示す動作波形図である。
【図１４】本発明の実施の形態５の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の制御用集積回路を示す回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態５の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の制御電源回路の一例を示す回路図である。
【図１８】本発明の実施の形態５の制御電源回路の他の一例を示す回路図である。
【図１９】本発明の実施の形態６の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２０】本発明の実施の形態６の制御用集積回路を示す回路図である。
【図２１】本発明の実施の形態６の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図２２】本発明の実施の形態７の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２３】本発明の実施の形態７の制御用集積回路を示す回路図である。
【図２４】本発明の実施の形態８の制御用集積回路を示す回路図である。
【図２５】本発明の実施の形態８の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図２６】本発明の実施の形態８の制御用集積回路の一変形例の要部構成を示す回路図である。
【図２７】本発明の実施の形態９の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２８】本発明の実施の形態１０の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２９】本発明の実施の形態１０の制御用集積回路を示す回路図である。
【図３０】本発明の実施の形態１０の制御用集積回路の動作を説明するための動作波形図である。
【図３１】本発明の実施の形態１１の制御用集積回路のタイマ回路を構成する発振器の具体構成を示す回路図である。
【図３２】本発明の実施の形態１２の制御用集積回路のタイマ回路を構成する発振器の具体構成を示す回路図である。
【図３３】本発明の実施の形態１３の制御用集積回路を示す回路図である。
【図３４】本発明の実施の形態１４の制御用集積回路を示す回路図である。
【図３５】本発明の実施の形態１５の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図３６】本発明の実施の形態１６の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図３７】本発明の実施の形態１６の寿命抑制回路が動作した場合の動作状態出力信号を示す波形図である。
【図３８】本発明の実施の形態１６の無負荷抑制回路が動作した場合の動作状態出力信号を示す波形図である。
【図３９】本発明の実施の形態１７の制御用集積回路を示す回路図である。
【図４０】本発明の実施の形態１８の動作状態出力回路の具体構成を示す回路図である。
【図４１】本発明の実施の形態５、８、１６の放電灯点灯装置を用いた照明器具の外観を示す斜視図である。
【図４２】従来例１の回路図である。
【図４３】従来例２の回路図である。
【図４４】従来例３の回路図である。
【図４５】従来例３の動作を示すフローチャートである。
【図４６】従来例３による初期照度補正の動作説明図である。
【図４７】従来の放電灯点灯装置を用いた照明器具の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｌａ 放電灯
ＡＣ 交流電源
ＤＢ 全波整流器
１ 直流電源回路
２ インバータ回路
３ 負荷回路
４ 制御用集積回路
５ 制御電源回路
６ 動作設定回路
４０ 制御電源検出回路
４１ 出力制御回路
４２ タイマ回路
４３ 動作状態出力回路
４４ インバータ制御回路
４５ 起動回路

Claims (18)

1. 交流電源を整流する整流器と、
   少なくとも一つの平滑用コンデンサを有し、前記整流器の出力端に接続される直流電源回路と、
   前記記直流電源回路の出力端に接続され、直列接続された２つのスイッチング素子の直列回路を有し、上記スイッチング素子を交互にオン・オフするインバータ回路と、
   少なくとも一つの共振用インダクタ、共振用コンデンサ、及び放電灯を有し、前記インバータ回路から出力される高周波電圧を入力し、共振作用によって放電灯を点灯する負荷回路と、
   前記インバータ回路のスイッチング素子を駆動制御する制御用集積回路と、
   前記制御用集積回路へ制御電源を供給する制御電源回路と、
   を備えた放電灯点灯装置において、
   前記制御用集積回路は、
   前記放電灯のフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯へ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯を所定出力で点灯する点灯状態へ順次切り替える状態切替時間を決定する第１のタイマ手段と、
   第１のタイマ手段から入力される制御信号に応じてインバータ回路のスイッチング素子のオン・オフ期間を決定し、インバータ回路のスイッチング素子へ駆動信号を出力する第１の制御手段と、
   制御用集積回路の外部から入力され、放電灯の調光制御またはインバータ回路の停止制御をするため制御信号に応じて、第１の制御手段から出力される駆動信号周期の可変、または駆動信号の停止を制御する第２の制御手段と、
   前記放電灯のフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯へ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯を所定出力で点灯する点灯状態のような制御用集積回路の動作状態に対応して、少なくとも放電灯を所定出力で点灯する点灯状態であるのか否かを示す所定の状態信号を出力する動作状態出力手段とを備え、
   前記制御用集積回路の外部に、前記動作状態出力手段からの状態信号を入力し、前記制御用集積回路の第２の制御手段へ制御信号を出力する動作設定回路を備え、
   動作状態出力手段からの状態信号は、制御用集積回路の１つの端子から出力されることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記制御用集積回路の動作状態出力手段は、先行予熱状態、始動状態、点灯状態、第２の制御手段が動作している状態の少なくとも２つ以上の状態に対応した状態信号を出力することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記制御用集積回路は、前記整流器または直流電源回路の出力端に接続され、前記インバータ回路が停止している場合に制御電源を供給する起動手段を有し、動作状態出力手段は、起動手段が動作し、制御電源を供給している状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 放電灯の接続有無を検出する無負荷検出回路を備え、前記制御用集積回路は、無負荷検出回路からの検出信号を入力し、異常状態であるか否かを判別する第１の異常判別手段と、異常状態と判別した場合に前記インバータ回路の動作を停止する第１の出力抑制手段を有し、動作状態出力手段は、第１の出力抑制手段が動作している第１の出力抑制状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
5. 放電灯の寿命を検出するランプ寿命検出回路を備え、前記制御用集積回路は、ランプ寿命検出回路からの検出信号を入力し、異常状態であるか否かを判別する第２の異常判別手段と、異常状態と判別した場合に前記インバータ回路の出力を抑制、もしくは停止する第２の出力抑制手段と、第１のタイマ手段の初期状態から始動状態が終了する状態切替時間までの任意の時間までは、第２の異常判別手段と第２の出力抑制手段の少なくとも一方を停止する異常判別禁止期間とを備え、動作状態出力手段は、第２の出力抑制手段が動作している第２の出力抑制状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
6. 前記制御用集積回路は、第２の出力抑制手段が動作している出力抑制時間を決める第２のタイマ手段を備え、出力抑制時間経過後に第２の出力抑制状態は終了して、第１のタイマ手段は初期状態から動作を開始し、第２の出力抑制手段の動作回数が所定の回数に達した場合に、インバータ回路停止を維持する停止維持手段を備え、動作状態出力手段は、第２の出力抑制手段が動作している第２の出力抑制状態に対応する状態信号と、停止維持手段が動作している停止維持状態に対応する状態信号とを出力することを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
7. 交流電源からの供給電圧の低下を検出する低電源検出回路を備え、前記制御用集積回路は、低電源検出回路からの検出信号を入力し、異常状態であるか否かを判別する第３の異常判別手段と、異常状態と判別した場合に前記インバータ回路の出力を抑制、もしくは停止する第３の出力抑制手段を有し、動作状態出力手段は、第３の出力抑制手段が動作している第３の出力抑制状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
8. 前記直流電源回路は、少なくとも一つのスイッチング素子を有し、直流電源回路の出力電圧を検出する平滑出力検出回路を備え、前記制御用集積回路は、平滑出力検出回路からの検出信号を入力し、所定のしきい値との比較を行なう誤差アンプ、誤差アンプの出力信号に応じて直流電源回路のスイッチング素子のオン・オフ期間を制御し、直流電源回路のスイッチング素子へ駆動信号を出力する第３の制御手段と、平滑出力検出回路からの検出信号を入力し、異常状態であるか否かを判別する第４の異常判別手段と、異常状態と判別した場合に前記直流電源回路のスイッチング素子への駆動信号出力を停止、または前記インバータ回路の出力を抑制する第４の出力抑制手段を有し、動作状態出力手段は、第４の出力抑制手段が動作している第４の出力抑制状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
9. 動作状態出力手段から出力される状態信号は、少なくとも３つ以上の制御用集積回路の動作状態に対応し、直流電圧信号であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
10. 動作状態出力手段から出力される状態信号は、少なくとも３つ以上の制御用集積回路の動作状態に対応し、デューティ信号であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
11. 動作状態出力手段から出力される状態信号は、デューティ信号、及び直流電圧信号を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
12. 少なくとも第１の出力抑制状態、第３の出力抑制状態、第４の出力抑制状態に対応する状態信号は等しいことを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
13. 第１の出力抑制状態移行直後の所定期間中の状態信号は、第２の出力抑制状態に対応する状態信号、または停止維持状態に対応する状態信号に等しく、所定期間経過後の第１の出力抑制状態に対応する状態信号は、第２の出力抑制状態に対応する状態信号、または停止維持状態と異なる信号であることを特徴とする請求項６〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
14. 前記制御用集積回路は基準電圧生成手段を備え、基準電圧生成手段から制御用集積回路外部へ出力される電圧は、予熱状態を開始する状態切替時間以降に出力され、前記動作設定回路へ入力されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
15. 基準電圧生成手段から制御用集積回路外部へ出力される電圧は、前記動作設定回路の制御電源として供給されることを特徴とする請求項１４記載の放電灯点灯装置。
16. 第１のタイマ手段、及び第２のタイマ手段は、一定周期を持つ基準クロック信号を入力し、基準クロック信号が入力される回数をカウントすることによって、状態切替時間、出力抑制時間を決定しており、基準クロック信号は前記動作設定回路で生成され、状態信号に応じてクロック周期を可変することを特徴とする請求項６〜１５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
17. 前記動作設定回路は、前記制御用集積回路からの状態信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換手段と、前記制御用集積回路が少なくとも点灯状態である状態信号に応じて累積時間を計時する時間カウント手段と、累積時間を記憶する記憶手段と、記憶手段で記憶された累積時間に応じた制御信号を、前記制御用集積回路の第２の制御手段へ出力する動作補正手段と、第２の出力抑制状態、または停止維持状態に対応する状態信号に応じて、記憶手段での累積時間を初期リセットするリセット手段と、第１の出力抑制状態に対応する状態信号に応じて、動作設定回路の動作を停止するスリープ手段とを備えることを特徴とする請求項５〜１６記載の放電灯点灯装置
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の放電灯点灯装置を器具本体に備えることを特徴とする照明器具。

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