【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管径２１mm以下の所謂細管タイプの放電ランプを点灯させる放電灯点灯装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱陰極放電ランプではその始動点灯時にコールドスタートさせると、フィラメント（電極）から熱電子が出にくい上に損傷しやすいので、フィラメントを予熱し熱電子を放出しやすくしてから点灯（アーク放電）に移行させる必要がある。 このため、通常のインバータ回路を用いた放電灯点灯装置では、放電ランプのフィラメント間に並列に予熱用コンデンサを接続しておき、フィラメントの予熱時には、フィラメント間に放電が生じない範囲の電圧（高周波電圧）をインバータ回路から出力させることで予熱用コンデンサを介してフィラメントに予熱電流を流し、加熱するようにしている。 また、フィラメントに予熱電流を供給するために、例えば、インバータトランスに予熱用の補助巻線を設け、この補助巻線により予熱するものも使用されている。 予熱に際して、加熱されるフィラメント付近の管壁等の黒化を防止するため、通常はフィラメント周りに白いリングが装着されている。

【０００３】ところが、管径２１mmのような細管タイプの熱陰極放電ランプにあっては、管径が小さ過ぎる関係上、フィラメント周りにリングを装着することができない。 即ち、仮にリングを設けたとすると、フィラメントの予熱に伴い熱くなり管璧に塗ってあるエミッタがなくなり、その分、抵抗値が上がると、ランプ管壁とフィラメントとの距離が極めて短いため、リング自身が溶融されてしまうリング垂れなる現象を生じてしまうためである。 かといって、予熱なしにコールドスタートさせる訳にはいかない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、現状では、リングなしの細管タイプの熱陰極放電ランプもそのまま通常通りに予熱してからアーク放電に移行させて点灯させるようにしている。 ここに、フィラメントは予熱されることにより発熱し赤みを帯びるが、フィラメント周りにリングがないため、この赤みが外部から目立つようになり、使用者に不安感を与えてしまう。 特に、細管タイプの放電ランプではフィラメントとランプ管壁との距離が短いため、この赤みはかなり目立つものとなる。

【０００５】そこで、本発明は、細管タイプでフィラメント周りにリングを有しない放電ランプであっても、そのフィラメントの予熱を十分に行いながら赤みを目立たなくすることができ、使用者に不安感を与えることなく始動点灯させることができる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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の放電灯点灯装置は、入力される直流電圧を高周波でスイッチングする少なくとも１つの主スイッチング素子を有して、管径２１mm以下の放電ランプのフィラメントに高周波電圧を供給する出力可変のインバータ回路と；インバータ回路の発振動作を制御してインバータ回路の高周波出力を可変させるインバータ制御回路と；放電ランプの放電を検出する検出回路を有し、予熱動作時に放電ランプのフィラメント間に放電破壊電圧を設定された予熱時間分印加してグロー放電させるとともに、予熱時間経過後に放電ランプのフィラメント間にアーク放電に転移させるランプ２次電圧を印加し検出回路により放電が検出された時点で放電ランプのランプ電圧を低下させるようにインバータ制御回路を動作させる始動制御回路と；を備えている。

【０００７】本発明において、細管タイプの放電ランプの予熱動作時にはインバータ回路によってフィラメント間に放電破壊電圧が印加されることで、微弱なグロー放電に移行する。 グロー放電を生ずると、フィラメントには損傷を与えない程度にグロー電流が流れて予熱される。 即ち、グロー放電状態ではランプ電圧が大きくなり、予熱用コンデンサ或いは予熱用巻線を通じてフィラメントに大きな予熱電流が流れる。 この予熱動作は設定された予熱時間分行われ、グロー放電状態が維持される。 このようなグロー放電を伴う予熱動作により、放電ランプでは蛍光体の発光を生じ、相対的にフィラメントの赤みが目立たなくなる。 予熱時間が経過するとアーク放電に転移し得るランプ２次電圧が印加される。 ここに、アーク放電に転移し点灯したことが検出回路により検出されると、即座にインバータ制御回路に出力を絞る方向の制御がかけられる。 即ち、本来のアーク放電に先立ち、フィラメントにダメージを与えない程度のグロー放電なる微放電により若干可視光を出しながらフィラメントを予熱するので、フィラメントの赤みが目立たなくなる。 よって、始動点灯時に使用者に不安感を与えることはない。

【０００８】本発明においては、始動に際してフィラメントの予熱を必要とする熱陰極放電ランプが対象となる。 また、管径２１mm以下の所謂細管タイプの放電ランプを対象とする。 具体的には、管径が１５mmより細いと強度的に弱くて取扱いに必要以上の注意を払わなくてはならず実用的でなく、１５mm以上の管径を有するものが対象となる。 従って、フィラメント周りには黒化防止用のリングを有しないタイプの放電ランプとなる。 形状的には、直管形であっても環形であってもよく、ランプ電力も任意である。 インバータ回路は、各放電ランプを高周波点灯させるためのものであって、高周波出力を可変し得るものであれば、その方式としては、主スイッチング素子が１つの１石式インバータ回路、主スイッチング素子が２つのハーフブリッジ式インバータ回路、主スイッチング素子が４つのフルブリッジ式インバータ回路等、或いは、これら以外の方式であってもよい。 また、
インバータ制御回路の出力に応じて高周波出力が可変されるように制御がかかる構成であればよい。 特に、放電ランプの始動点灯時には、始動制御回路を通じてインバータ制御回路の動作が制御される。 ここに、放電ランプをグロー放電なる微放電させる条件として、フィラメント間に印加する電圧がある程度高いとこのグロー放電状態を維持し得ることが知られているが、この印加電圧が高すぎるとアーク放電に転移してしまうので、グロー放電状態に維持するための放電破壊電圧や予熱時間等は予め回路的に設定されている。 放電ランプがアーク放電し点灯した後は、例えば、ランプ電力を一定に維持させる等の動作制御が必要となる。 このため、放電ランプが放電状態になったことを検出する検出回路が必要となる。

【０００９】このようなランプ放電状態を検出するための検出回路としては、例えば、請求項２記載の発明のように、放電ランプに対する出力線として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線と、直流分がカットされない直流出力線とを有するインバータ回路を前提として、直流カット線に接続された直流電圧検出部を有し、直流カット線上の電圧量に応じた直流電圧検出部の検出量を出力する検出回路とすることを許容する。 インバータ回路の直流カット線に接続された直流電圧検出部によれば、始動時に放電が開始されることにより始めて発生する直流電圧の検出に基づくため、何も他の部品を介さずに直接的に検出でき、放電の検出が容易であって、アーク放電が生じたらすぐに始動制御回路およびインバータ制御回路を介してインバータ回路の高周波出力を絞るように制御をかけることができる。

【００１０】また、ランプ放電状態を検出するための検出回路としては、請求項３記載の発明のように、放電ランプに対する出力線として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線と、直流分がカットされない直流出力線とを有するインバータ回路を前提とし、直流カット線に接続された第１の直流電圧検出部と、直流出力線に接続された第２の直流電圧検出部とを有し、これらの第１の直流電圧検出部と第２の直流電圧検出部との電圧差分に応じた検出量を出力する検出回路とすることを許容する。 即ち、放電ランプのフィラメント間の両端電圧の直流分を検出するものであり、
アーク放電前は直流出力線上の直流電圧は発生せず、第１，２の直流電圧検出部間の電圧差分は減少することになり、この差により始動制御回路が制御される。

【００１１】さらに、ランプ放電状態を検出するための検出回路としては、請求項７記載の発明のように、ランプ電流を検出する電流検出部を有し、ランプ電流が検出された時点で電流検出部から始動制御回路に信号を出力する検出回路とすることを許容する。 即ち、予熱始動時にランプ電流の有無を電流検出部により検出し、少量でもランプ電流が検出されたら始動制御回路およびインバータ制御回路を介してインバータ回路の高周波出力を絞るように制御をかけることで、グロー放電状態を維持しながら最大限までフィラメントを予熱させることができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、インバータ回路は、放電ランプに対する出力線として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線と、直流分がカットされない直流出力線とを有し；検出回路は、直流カット線に接続された交流電圧検出部を有し、直流カット線上の電圧量に応じた交流電圧検出部の検出量をランプ２次電圧制御用に出力するように構成されている。

【００１３】本発明においては、放電ランプが点灯しているときと点灯しないときとの差（直流分の有無）が歴然としている点に着目し、検出回路が直流カット線に接続された交流電圧検出部を有しているので、交流分の検出だけで放電ランプがアーク転移を起こす始動点灯用の２次電圧制御を簡単かつ適正に行える。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、検出回路の直流電圧検出部は、
検出レベルが異ならせて設定された全光時用の直流電圧検出部と調光時用の直流電圧検出部とを備えている。 従って、検出レベルを異ならせるだけで簡単に全光時と調光時とに対処できる。 ここに、これらの直流電圧検出部の検出レベルの設定は、抵抗、ツェナダイオード等を適宜直列接続または並列接続して備えることにより実現される。 特に、これらの検出レベルの大小関係は、例えば、請求項６記載の発明のように、（予熱時用の検出レベル）＞（調光時用の検出レベル）＞（全光点灯時用の検出レベル）なる関係に設定されることが好ましい。 その前提として、各検出レベルが競合しないように、これらの３つの検出レベルをインバータ制御回路に対して、
例えば、高値優先のＯＲ回路的に接続し、予熱時／調光時／全光点灯時の各々で必要のない検出レベルを短絡もしくは影響ないように切り換える構成を必要とする。 この際、予熱時用の検出レベルと調光時用の検出レベルとの差が少ないために、始動時にアーク転移しにくい、という問題がある場合には、調光時用の検出レベルの時定数を長く設定すれば、確実に始動させることができる。

【００１５】請求項８記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、インバータ回路は、熱陰極放電ランプに対する出力線として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線と、直流分がカットされない直流出力線とを有し；直流カット線に接続された第１の直流電圧検出部と、直流出力線に接続された第２の直流電圧検出部とを有し、これらの第１
の直流電圧検出部と第２の直流電圧検出部との電圧差分に応じた検出量を出力する寿命末期検出回路を有し、寿命末期検出回路による停止信号出力に基づきインバータ回路の発振動作を停止させる発振停止回路と；を備えている。

【００１６】放電ランプは正常点灯時には、第１，２の直流電圧検出部には差を生じないが、放電ランプが寿命末期に至ると、一方のフィラメントが電子の出にくい状態となり、放電状態としては半波放電状態となる。 これにより、直流カット線側から検出される直流分と直流出力線側から検出される直流分とには差が生ずる。 この差が寿命末期検出回路により検出され、発振停止回路に出力されることによりインバータ回路の発振動作が停止し、放電ランプが消灯する。

【００１７】請求項９記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、低周波の交流電源電圧を全波整流する整流回路を有する電源入力回路を備え；インバータ回路は、低周波電圧に対して平滑作用を示さない容量の第１のコンデンサとこの第１のコンデンサよりも電源入力回路側に接続されて第１のコンデンサより容量の大きな第２のコンデンサとこれらの第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に接続されてインバータ回路が入力側に回生する無効電力に基づく高周波電流により第１
のコンデンサ側のカソードがスイッチング動作する整流ダイオードと第１のコンデンサに並列に接続された平滑コンデンサおよびチョーク素子の直列回路とを含む低歪回路を前段に有して、ランプ電力の異なる放電ランプ毎に個別に設けられて電源入力回路を共用し；各インバータ回路における点灯周波数が全て同一に設定されている。

【００１８】低歪回路を前段に有する複合型のインバータ回路の場合には、概略的には、インバータ回路中のスイッチング素子のオフ時に入力側に回生する無効電力に基づく高周波電流により、全波整流回路の直流出力端子間に接続されているコンデンサに高周波リップル電圧を重畳させ、直流出力線上に介在させた整流ダイオードを入力電流の全区間に渡って高速でスイッチングさせることで力率改善を図る。 即ち、整流ダイオードもインバータ回路の点灯周波数と同じ周波数でスイッチング動作する。 このような条件下に、複数の複合型のインバータ回路を電源入力回路中の整流回路を共用するように並列接続して使用する場合を考えると、各インバータ回路の点灯周波数の周波数差が、各々の整流ダイオードのスイッチング周波数の違いとなって現われ、或るランプに対する回路では入力電流を大きく引くが別の或るランプに対する回路では入力電流をあまり引かないような状態が生じてしまう。 この周波数差の影響が整流回路を介してその入力段のフィルタ回路中の巻線部分等に伝わり、振動を起こし、外部に対しては唸り音を発してしまう。 このような唸り音は使用者に不快感を与えるので好ましくない。 この点、本発明においては、各々のインバータ回路の点灯周波数間の周波数差がなくなるように回路定数が設定されているので、唸り音を生ずることがなく、使用者に不快感を与えない。

【００１９】本発明において、各インバータ回路における点灯周波数が全て同一となるように設定する方式としては、各々のインバータ回路の回路定数を適宜設定する方式でよいが、主スイッチング素子を制御するインバータ制御回路の発振周波数に同期させる制御方式によってもよい。

【００２０】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、低周波の交流電源電圧を全波整流する整流回路を有する電源入力回路を備え；インバータ回路は、低周波電圧に対して平滑作用を示さない容量の第１のコンデンサとこの第１のコンデンサよりも電源入力回路側に接続されて第１のコンデンサより容量の大きな第２のコンデンサとこれらの第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に接続されてインバータ回路が入力側に回生する無効電力に基づく高周波電流により第１のコンデンサ側のカソードがスイッチング動作する整流ダイオードと第１のコンデンサに並列に接続された平滑コンデンサおよびチョーク素子の直列回路とを含む低歪回路を前段に有して、ランプ電力の異なる放電ランプ毎に個別に設けられて電源入力回路を共用し；各々のインバータ回路が各々のインバータ回路毎にブロック分けされて実装された回路基板を備え；ブロック間を跨ぐ位置で各々のインバータ回路中の主スイッチング素子とともに回路基板上に実装された放熱板を備えている。

【００２１】複数の放電ランプを個別のインバータ回路で独立して点灯制御するため、インバータ回路間で干渉を起こしやすいが、各インバータ回路毎にブロック分けされて回路基板上に実装されているため、インバータ回路同士の干渉防止を図れる。 また、各インバータ回路は主トランジスタのような発熱する素子を含むため、これらの主トランジスタの熱を放熱させるための放熱板を必要とする。 ここに、放熱板がブロック間を跨ぐように回路基板上に実装されて主スイッチング素子等が取り付けられるため、主スイッチング素子間の干渉を減らせる上に、各ブロック内での配線の引き回しも容易となる。 本発明においては、放熱板は例えばアルミニウム板等が用いられるが、特に制約されるものではなく、形状的にも器具本体等に応じて任意形状とすればよい。

【００２２】請求項１１記載の発明の照明装置は、請求項１ないし１０のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；
放電灯点灯装置の各インバータ回路により付勢される管径２１mm以下で外径の異なる複数の環形蛍光ランプと；
複数の環形蛍光ランプを同心円状に保持する円盤状の器具本体と；を備えている。

【００２３】従って、フィラメント周りにリングを有しない細管タイプの環形蛍光ランプを用いる場合であっても、請求項１ないし７記載の放電灯点灯装置を用いてアーク放電に先立ちグロー放電を伴う予熱を行うことにより、フィラメントの赤みが目立たず、使用者に不安感を与えることのない照明装置となる。 また、請求項８記載の発明の放電灯点灯装置を用いることで、環形蛍光ランプが寿命末期に至った場合には確実に検出されて、環形蛍光ランプを消灯させる照明装置となる。 また、電源入力回路を共用し、各環形蛍光ランプ毎に個別のインバータ回路で点灯させる構成であっても、請求項９記載の発明の放電灯点灯装置を用いることで、点灯周波数の周波数差に起因する唸り音の発生が回避され、使用者に不快感を与えない照明装置となる。 さらに、請求項１０記載の放電灯点灯装置を用いることにより、各インバータ回路間の干渉が少なくて各々の主スイッチング素子の放熱効率のよい照明装置となる。

【００２４】本発明においては、環形蛍光ランプが細管であり、従来の太管の環形蛍光ランプ等に比して割れやすい等の事情があり、その取扱性を向上させるため、着脱操作時に直接ランプに手が触れないように複数の環形蛍光ランプを同心円状に保持するためのホルダ体等が器具本体と組み合わされて適宜使用されることを許容する。 また、外観性等を考慮して器具本体にセードが適宜取り付けられことも許容する。 さらに、天井直付型、シーリングライト、ペンダント、その他、任意の形式に適用し得る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の放電灯点灯装置および照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２６】＜概略構成＞図１は放電灯点灯装置を示す概略回路図である。 本実施の形態は、ワット数の異なる３灯の放電ランプ１０１，２０１，３０１を個別のインバータ装置１０２，２０２，３０２により高周波点灯させる放電灯点灯装置に適用されている。 放電ランプ１０
１は例えば２０Ｗの環形蛍光ランプ、放電ランプ２０１
は例えば２７Ｗの環形蛍光ランプ、放電ランプ３０１は例えば３４Ｗの環形蛍光ランプとされている。 これらの放電ランプ１０１，２０１，３０１は何れも管径２１mm
以下でフィラメント周りにリングを有しない所謂細管ランプであって、外径が各々異なるものとされている。

【００２７】各インバータ装置１０２，２０２，３０２
は電源入力回路１を共用するように電源入力回路１に対して並列接続されている。 この電源入力回路１は５０／
６０ＨｚのＡＣ１００Ｖのような商用交流電源２に接続されて、その低周波の交流電源電圧を全波整流する整流回路３を主要な構成要素として構成されている。 この他、電源入力回路２はフィルタ回路４（図２参照）等を整流回路３よりも入力側に含んで構成されている。

【００２８】各インバータ装置１０２，２０２，３０２
は、例えば、１石式で無効電力回生インバータとして構成されたインバータ回路１０３，２０３，３０３を主要な構成要素とし、各々のインバータ回路１０３，２０
３，３０３の入力側に高調波対策を講じた全平滑方式の低歪回路１０４，２０４，３０４を有する複合型として構成されている。

【００２９】例えば、低歪回路１０４を例に採れば、整流回路３の直流出力端子間にはチョークコイルＬ ₁₀₁および整流ダイオードＤ ₁₀₁を介して第１のコンデンサＣ
₁₀₁が接続されている。 また、この第１のコンデンサＣ
₁₀₁に対して整流ダイオードＤ ₁₀₁よりも入力側には第２のコンデンサＣ ₁₀₂が並列に接続されている。 第１のコンデンサＣ ₁₀₁は商用交流電源２の周波数（低周波）
の電圧に対しては実質的に作用しない（平滑作用を示さない）程度に小容量のものが用いられている。 第２のコンデンサＣ ₁₀₂は力率改善用として機能するもので、第１のコンデンサＣ ₁₀₁の容量と比較した場合、Ｃ ₁₀₁ ≪
Ｃ ₁₀₂なる関係に設定されている。 即ち、容量の大小異なる２つの第１，２のコンデンサＣ ₁₀₁ ，Ｃ ₁₀₂は所謂コンデンサ汲上方式を構成するものとして用いられている。 また、第１のコンデンサＣ ₁₀₁に並列にチョーク素子であるインダクタＬ ₁₀₂と平滑コンデンサＣ ₁₀₃との直列回路１０５が接続されている。 他の低歪回路２０
４，３０４についても同一構成であり、同一部分には各々２００番台、３００番台の同一符号を付して示す。

【００３０】＜低歪回路の機能・動作について＞低歪回路１０４，２０４，３０４は何れも同様に機能するので、ここでは、低歪回路１０４を例に採り、その機能・
動作を説明する。 概略的には、インバータ回路１０３から発生する高周波電流により、整流直後の第１のコンデンサＣ ₁₀₁にインダクタＬ ₁₀₂との直列共振による高周波リップル電圧を発生させて整流ダイオードＤ ₁₀₁を高周波でスイッチングさせることでコンデンサ汲上方式により力率改善を図り、平滑コンデンサＣ ₁₀₃側では入力電流の全区間に渡って平滑するように動作する。 いま、
第１のコンデンサＣ ₁₀₁の両端電圧をＶ _C101 、第２のコンデンサＣ ₁₀₂の両端電圧をＶ _C102とすると、整流ダイオードＤ ₁₀₁は両端電圧Ｖ _C101の高周波リップル電圧によりスイッチング動作を示す。 また、第２のコンデンサＣ ₁₀₂の両端電圧Ｖ _C102は容量関係がＣ ₁₀₁ ≪Ｃ ₁₀₂であるので、Ｖ _{C1 02} ＝電源電圧と考えても特に支障はない。

【００３１】このような条件下で、例えば、Ｖ _C102 ＝Ｖ
_C101なる区間（即ち、整流ダイオードＤ ₁₀₁がオンしている区間）では整流回路３側からインバータ回路１０３
側に電流が流れるので、全波整流された波形中で入力電圧の低い区間（所謂、谷部）であっても整流ダイオードＤ ₁₀₁をオンさせれば電流が流れることとなり、力率が改善されることがわかる。 一方、Ｖ _C102 ＜Ｖ _C101なる区間（即ち、整流ダイオードＤ ₁₀₁がオフしている区間）
では整流回路３側からインバータ回路１０３側に電流が流れないので、全波整流された波形中で入力電圧の高い区間（所謂、山部）で整流ダイオードＤ ₁₀₁のオン時間が短くなれば平滑コンデンサＣ ₁₀₃へのピーク電流を抑制し得ることがわかる。 つまり、Ｖ _C102 ＜Ｖ _C101なる区間を長くすれば、入力電流の歪を抑制し得ることになる。

【００３２】ここに、第１のコンデンサＣ ₁₀₁の容量を小さくしてインダクタＬ ₁₀₂と直列共振させて高周波リップルを起こさせ、Ｖ _C101の値の昇圧と降圧とを繰り返させることによりＶ _C102 ＜Ｖ _C101なる区間とＶ _C102 ＝Ｖ
_C101なる区間とが形成され、Ｖ _C101はインバータ回路１
０３から無効電力が回生されることにより昇圧され、インバータ回路１０３に電力が戻ることにより降圧される。 即ち、高周波的に見た場合、インダクタＬ ₁₀₂のインピーダンスは第１のコンデンサＣ ₁₀₁に比べて十分に大きいので、インバータ回路１０３から無効電力は第１
のコンデンサＣ _{10 1}に対して回生されるので、Ｖ _C101の値は昇圧される。 同時に、平滑コンデンサＣ ₁₀₃からインダクタＬ ₁₀₂を介しての第１のコンデンサＣ ₁₀₁の充電分もあり、Ｖ _C101の値は昇圧されることになる。 一方、Ｖ _C101の充電電荷に伴う電流が負荷方向（インバータ回路１０３側）に流れれば、Ｖ _C101の値は降圧される。 降圧に伴い、Ｖ _C101 ＝Ｖ _C102となると、整流ダイオードＤ ₁₀₁がオンして整流回路３側からインバータ回路１０３側に電流が流れる。

【００３３】このように入力電圧の波高値の高い個所でＶ _C102 ＜Ｖ _C101の区間が長い程（即ち、整流ダイオードＤ ₁₀₁のオン比率が小さい程）、平滑コンデンサＣ ₁₀₃
に流れ込む充電電流を抑制し得るものであり、このための第１のコンデンサＣ ₁₀₁の昇圧は直列回路１０５からこの第１のコンデンサＣ ₁₀₁への充電とインバータ回路１０３から第１のコンデンサＣ ₁₀₁への無効電力の回生とによるため、整流ダイオードＤ ₁₀₁のオフ区間を如何にして長くするかが重要となる。

【００３４】＜インバータ回路の構成・作用について＞
インバータ回路１０３，２０３，３０３は何れも同様に構成され、同様に機能するので、ここでは、インバータ回路１０３を例に採り説明する。 図２は、インバータ装置１０２を主体として電源入力回路１を含めて示す具体的な回路図である。 この内、インバータ回路１０３部分について説明する。 本実施の形態のインバータ回路１０
３はカレントトランス帰還による１石式のインバータ回路として構成されており、直列回路１０５の両端間にはインバータ回路１０３の点灯周波数を決定する主スイッチング素子であるトランジスタＱ ₁が共振チョークＬ ₁
とともに接続されている。 トランジスタＱ ₁のコレクタ・エミッタ間には逆流防止用のダイオードＤ ₁が接続されている。 また、共振チョークＬ _１の両端間には放電ランプ１０１と予熱用コンデンサＣ _１とバラストチョークＬ ₂と直流カットコンデンサＣ ₂とカレントトランス１０６の入力巻線Ｎ ₁との直列回路が閉ループを形成する形で接続されている。 一方、トランジスタＱ ₁のベース・エミッタ間にはダイオードＤ ₂と抵抗Ｒ ₁との直列回路、カレントトランス１０６の出力巻線Ｎ ₂を介在させてコンデンサＣ ₃と、コンデンサＣ ₄とオン時間制御用トランジスタ（ここでは、ＦＥＴ使用）Ｑ ₂との直列回路が各々接続されている。 このオン時間制御用トランジスタＱ ₂のオン・オフは後述するインバータ制御回路の出力により制御されるが、このオン時間制御用トランジスタＱ ₂を可変抵抗として利用することで擬似的にコンデンサＣ ₃ ，Ｃ ₄の合成容量（インピーダンス）を可変させてカレントトランス１０６を介してトランジスタＱ ₁のオン・オフ動作の周波数を可変制御させる。 即ち、トランジスタＱ ₁のベースに接続されたカレントトランス１０６は飽和させて使用するものであるが、その飽和のタイミングを変えることによりトランジスタＱ ₁
の点灯周波数が増減可変されるものであり、カレントトランス１０６の飽和時間が長ければ長い程トランジスタＱ ₁の点灯周波数は下がり、逆に、飽和時間が短ければ短い程トランジスタＱ ₁の点灯周波数は上がる。 ここに、カレントトランス１０６の飽和時間は巻線に印加される積分した電圧量で決まるが、この電圧量を変えるためにインピーダンス、即ち、コンデンサＣ ₃ ，Ｃ ₄の合成容量を変えるものであり、このためにオン時間制御用トランジスタＱ ₂の抵抗値を制御信号に応じて可変させる。 オン時間制御用トランジスタＱ ₂のゲート電圧が高くなるような制御電圧を与えれば合成インピーダンスが下がり、オン時間制御用トランジスタＱ ₂のゲート電圧が低くなるような制御電圧を与えれば合成インピーダンスが上がる。 よって、合成インピーダンスが上がるような制御電圧を与えた場合には。 カレントトランス１０６
の出力巻線Ｎ ₂の両端にかかる電圧が高くなりその飽和時間が早まり（印加電圧×飽和時間＝一定なため）、トランジスタＱ ₁の点灯周波数が上がるように制御がかかる。

【００３５】＜唸り音の抑制について＞前述したように、本実施の形態では、電源入力回路１を共用して、各々低歪回路１０４，２０４，３０４をインバータ回路１
０３，２０３，３０３の前段に有する複合型のインバータ装置１０２，２０２，３０２を並列状態で使用して各々の放電ランプ１０１，２０１，３０１を点灯させるようにしており、各々のインバータ回路１０３，２０３，
３０３の点灯周波数を各々ｆ ₁ ，ｆ ₂ ，ｆ ₃としたとき、一般には、ｆ ₁ ≠ｆ ₂ ≠ｆ ₃なる関係にある。 ここに、各々の周波数差をΔｆ ₁₂ ，Δｆ ₂₃ ，Δｆ ₃₁としたとき、これらの周波数差が点灯周波数でスイッチング動作する各々の整流ダイオードＤ ₁₀₁ ，Ｄ ₂₀₁ ，Ｄ ₃₀₁の周波数差となって現われる。 状態としては、例えば、或る整流ダイオードＤ ₁₀₁では入力電流をインバータ回路１
０３側に大きく引くが、或る整流ダイオードＤ ₂₀₁では入力電流をインバータ回路２０３側にあまり引かない、
といった具合に差が生じてしまう。 このような状態差、
つまり、周波数差の影響が全ての低歪回路１０４，２０
４，３０４に共通な整流回路３を介してフィルタ回路４
中の巻線部分等に伝わり、振動を起こすため、外部に対して唸り音を発する。

【００３６】この点、本実施の形態では、各々の周波数差Δｆ ₁₂ ，Δｆ ₂₃ ，Δｆ ₃₁が０、即ち、全ての点灯周波数ｆ ₁ ，ｆ ₂ ，ｆ ₃がｆ ₁ ＝ｆ ₂ ＝ｆ ₃となるように、
各々のインバータ回路１０３，２０３，３０３の回路定数が設定されている。 例えば、ｆ ₁ ＝ｆ ₂ ＝ｆ ₃ ＝４５
ｋＨｚの如く設定されている。 具体的には、インバータ回路１０３の基本的な点灯周波数ｆ ₁は、共振チョークＬ ₁やバラストチョークＬ ₂等の共振要素に基づき決まるので、各インバータ回路１０３，２０３，３０３中の対応する素子の定数等を適宜設定することにより、上記周波数関係を満たすように点灯周波数が決定される。

【００３７】このような構成によれば、各インバータ回路１０３，２０３，３０３の点灯周波数が全て同一であるので、周波数差に起因してフィルタ回路４部分で唸り音を発生することがなくなり、使用者に不快感を与えることはない。

【００３８】＜放電ランプの始動点灯動作の概要＞本実施の形態では、放電ランプ１０１，２０１，３０１としてフィラメント周りにリングを有しない細管タイプのものを対象としており、これらのフィラメントの予熱動作時にフィラメントが加熱されて発熱するとその赤みがランプ外部から見える状態となる。 このようなフィラメント赤みを目立たなくするため、本実施の形態の放電灯点灯装置では、放電ランプ１０１，２０１，３０１の本来のアーク放電による点灯状態に移行する前の予熱段階では、フィラメントにダメージを与えない程度の放電破壊電圧を継続して印加することによりグロー放電なる微放電状態を作り出すことにより、予熱用コンデンサＣ ₁を介してフィラメントにグロー電流による予熱電流を流しながらフィラメント部分でグロー発光させるようにしている。 この発光によりフィラメントの赤みが目立たなくなり、使用者に不安感を与えることはない。

【００３９】ここに、放電ランプ１０１，２０１，３０
１はそのフィラメント間に印加される電圧がある程度高いとグロー放電状態を維持し得るが、あまり高すぎるとアーク放電に転移し本来の点灯状態に移行してしまう。
特に、フィラメントが十分に温まらないうちにアーク放電に移行するとフィラメントにダメージを与える一方、
グロー放電を通じてフィラメントに流すグロー電流が少なすぎると蛍光体からの発光量が少なすぎてフィラメントの赤みを打ち消す効果が得られない。 そこで、アーク放電に移行する前にグロー放電の電流レベルで微放電を適正に維持させることが重要であり、本実施の形態では、予熱始動時のグロー放電を維持させる印加電圧値（放電破壊電圧値）やその時間（予熱時間）がシーケンス的に予め設定されている。

【００４０】インバータ回路１０３，２０３，３０３を通じてこのような予熱点灯動作を行わせるため、本実施の形態では、インバータ回路１０３，２０３，３０３の高周波出力を増減制御するためのインバータ制御回路、
ランプ放電状態を検出するための検出回路を有する始動制御回路が付加されている。

【００４１】＜インバータ制御回路等の具体的構成例・
動作について＞インバータ装置１０２，２０２，３０２
の何れにおいても、同様であるので、ここでは、インバータ装置１０２を例に採り、説明する。 まず、インバータ制御回路１０７は、ツェナダイオードＺＤ ₁ ，ＺＤ ₂
で決まる基準電圧Ｖ _refとベース電位との差でコレクタ電位が決まる出力制御トランジスタＱ ₃を主要な要素として構成されている。 各種の検出電圧がベース電位として出力制御トランジスタＱ ₃のベースに与えられ、出力制御トランジスタＱ ₃のコレクタ電位がインバータ回路１０３中のオン時間制御用トランジスタＱ ₂のゲートに与えられている。 ここに、検出電圧に基づき出力制御トランジスタＱ ₃のベース電位が上昇した場合には、出力制御トランジスタＱ ₃のコレクタ電位は下がるので、オン時間制御用トランジスタＱ ₂を通じてインバータ回路１０３の出力を絞る方向に制御がかけられる。 即ち、オン時間制御用トランジスタＱ ₂のゲート電圧が下がり、
コンデンサＣ ₃ ，Ｃ ₄部分の合成インピーダンスが上がるため、カレントトランス１０６の飽和時間が早められ、トランジスタＱ ₁の点灯周波数が上げられてインバータ回路１０３の高周波出力が絞られる。 逆に、検出電圧に基づき出力制御トランジスタＱ ₃のベース電位が減少した場合には、出力制御トランジスタＱ ₃のコレクタ電位は上がるので、オン時間制御用トランジスタＱ ₂を通じてインバータ回路１０３の出力を増加させる方向に制御がかけられる。 即ち、オン時間制御用トランジスタＱ ₂のゲート電圧が上がり、コンデンサＣ ₃ ，Ｃ ₄部分の合成インピーダンスが下がるため、カレントトランス１０６の飽和時間が遅くされ、トランジスタＱ ₁の点灯周波数が下げられてインバータ回路１０３の高周波出力が増す。 このようにして、出力制御トランジスタＱ ₃のベース電位の状態に応じてインバータ回路１０３の高周波出力が可変される。

【００４２】出力制御トランジスタＱ ₃のベースに対しては始動制御回路１０８が接続されている。 この始動制御回路１０８は３つの検出回路１０９，１１０，１１１
を中心に構成されている。

【００４３】まず、検出回路１０９は抵抗Ｒ ₅ ，Ｒ ₆ ，
コンデンサＣ ₅ 、ダイオードＤ ₆およびコンデンサＣ ₈
の直列回路からなり、インバータ回路１０３の直流カットコンデンサＣ ₂が接続された直流カット線Ｌ _aに対して接続されてランプ２次電圧制御用の交流電圧検出部を構成している。 ここに、ダイオードＤ ₈・コンデンサＣ
₆間の接続点がツェナダイオードＺＤ ₅およびダイオードＤ ₃を介して出力制御トランジスタＱ ₃のベースに接続されている。

【００４４】検出回路１１０は抵抗Ｒ ₅ ，Ｒ ₆ ，Ｒ ₁₇ ，
Ｒ ₁₈ ，Ｒ ₁₉および可変抵抗ＶＲ ₂の直列回路からなり、
直流カット線Ｌ _aに対して接続されて調光時用の直流電圧検出部を構成している。 ここに、可変抵抗ＶＲ ₂に生ずる検出電圧部分がダイオードＤ ₄を介して出力制御トランジスタＱ ₃のベースに接続されている。 また、抵抗Ｒ ₁₈ ，Ｒ ₁₉および可変抵抗ＶＲ ₂に対してはコンデンサＣ ₉が並列に接続されている。

【００４５】検出回路１１１は抵抗Ｒ ₅ ，Ｒ ₆ ，Ｒ ₇ 、
可変抵抗ＶＲ ₁ 、抵抗Ｒ ₃ ，Ｒ ₄ 、およびツェナダイオードＺＤ ₆の直列回路からなり、直流カット線Ｌ _aに対して接続されて全光時用の直流電圧検出部を構成している。 ここに、可変抵抗ＶＲ ₁に生ずる検出電圧部分がダイオードＤ ₃を介して出力制御トランジスタＱ ₃のベースに接続されている。 ここに、可変抵抗ＶＲ ₂に生ずる検出電圧のレベルを全光時と始動時とで切り換える検出レベル切換手段としてツェナダイオードＺＤ ₆に並列にトランジスタＱ ₈が設けられている。 このトランジスタＱ ₈は電源投入後、予熱時間に相当する一定時間が経過することでコンデンサＣ ₁₀の電位が所定値に達した時点でオンしてツェナダイオードＺＤ ₆を短絡させるもので、予熱時にはツェナダイオードＺＤ ₆を検出回路１１
１中に含む高めの検出レベルとし、全光点灯時にはツェナダイオードＺＤ ₆を検出回路１１１中に含まない低めの検出レベルとさせる。

【００４６】従って、出力制御トランジスタＱ ₃のベース側からみれば、３種類の検出レベルが高値優先の３つのダイオードＤ ₃ ，Ｄ ₄ ，Ｄ ₅によってＯＲ接続されていることになる。 ここに、検出回路１１０における調光時用の検出レベルをＶ _DIM 、検出回路１１１における全光点灯時用の検出レベル、予熱時用の検出レベルを各々Ｖ _FULL ，Ｖ _PHとしたとき、 Ｖ _PH ＞Ｖ _DIM ＞Ｖ _FULLなる関係に設定されている。 ここに、検出レベルＶ _PHおよびＶ _DIMは放電ランプ１０３をグロー放電させるに必要な放電破壊電圧に相当する高周波出力となる制御がかかる値に設定され、検出レベルＶ _FULLは放電ランプ１０
３の点灯後のランプ電圧を規制する制御がかかる値に設定されている。 このような大小関係の下、全光点灯時に高値のＶ _DIMが影響しないように、全光時にオンするトランジスタＱ ₉がダイオードＤ ₄に対して接続されている。 即ち、全光時にはＶ _DIMが無効とされる。 モード切換回路５（全てのインバータ装置１０２，２０２，２０
３に共通とれている）のＤＩＭ端子から段調光モード信号が与えられた場合にトランジスタＱ ₁₀がオンすることにより、このトランジスタＱ ₉はオフしてＶ _DIMを有効とする。

【００４７】このような構成において、全光モードでの点灯動作を説明する。 全光モード時にはモード切換回路５においてＤＩＭ端子がＧＮＤに接続されるように切り換えられる。 これにより、トランジスタＱ ₁₀はオンせずトランジスタＱ ₉がオン状態にあり、ダイオードＤ ₄に対する検出レベルＶ _DIMは無効な状態にある。 また、電源投入後、コンデンサＣ ₁₀の電位が所定レベルに上昇するまでの予熱時間の間はトランジスタＱ ₈がオフ状態にあり、検出回路１１１においてはツェナダイオードＺＤ
₆が有効で可変抵抗ＶＲ ₁における検出レベルはその値の高い予熱時用の検出レベルＶ _PHとなる。 このような回路状態で、インバータ回路１０３が所定の発振動作を行い放電ランプ１０１に対して高周波電圧を出力する。 この時のインバータ回路１０３の出力はインバータ制御回路１０７によって検出レベルＶ _PH相当の出力となるように制御されるが、検出レベルＶ _PHが放電ランプ１０１がグロー放電し得る放電破壊電圧を想定して設定されているので、放電ランプ１０１のフィラメント間にはこの放電破壊電圧が印加される。 これにより、放電ランプ１０
１にあってはグロー放電を生ずるとともに予熱用コンデンサＣ ₁を通じてフィラメント間にグロー電流による予熱電流か流れる。 これにより、放電ランプ１０１のフィラメントは予熱されて赤みを帯びるが、同時に、グロー放電による蛍光体の発光も生ずるため、赤みは相対的に打ち消され、外部からあまり目立たなくなる。 よって、
フィラメント赤みが目立つことにより使用者に不安感を与えることはない。

【００４８】その後、コンデンサＣ ₈の電位が所定電位に達する予熱時間終了時に至ると、トランジスタＱ ₁₀がオンしてツェナダイオードＺＤ ₆がショートされることにより、検出回路１１１の検出レベルは低めの全光時用の検出レベルＶ _FULLに切り換えられる。 もっとも、放電ランプ１０１がアーク放電を開始する前は直流カット線Ｌ _a上に直流分が流れず検出レベルＶ _FULLが上昇しないので（もちろん、検出レベルＶ _DIMも上昇しない）、出力制御トランジスタＱ ₃のベース電位は検出回路１０９
の検出レベルＶ _V20に基づき制御される。 これにより、
検出レベルＶ _{V2 0}に基づき規制されるランプ２次電圧が放電ランプ１０１のフィラメント間に印加されるようにインバータ回路１０３の出力が制御される。 このような電圧の印加を受けて放電ランプ１０１がアーク放電に転移し点灯状態となると、放電ランプ１０１が抵抗と等価的となり交流成分がなくなるので、点灯状態になったことが検出回路１０９を通じて検出される。 即ち、この時点で検出レベルＶ _V20に基づく制御が解除されて、全光点灯時用の検出レベルＶ _FULLによるランプ電圧制御に切り換えられる。 即ち、出力制御トランジスタＱ ₃ではそのベースが検出レベルＶ _FULLに基づき制御される状態となり、オン時間制御用トランジスタＱ ₂を通じてインバータ回路１０３の出力を絞る方向に制御がかけられる。

【００４９】一方、段調光モード時には、トランジスタＱ ₉がオフ状態で調光時用の検出レベルＶ _DIMが有効となり、かつ、この検出レベルＶ _DIMのほうが全光点灯時用の検出レベルＶ _FULLよりも高いので、出力制御トランジスタＱ ₃のベースに対して優先的となる。 従って、検出レベルＶ _DIMに基づき出力制御トランジスタＱ ₃ 、オン時間制御用トランジスタＱ ₂を通じてインバータ回路１０３に制御がかけられる。 ここに、調光モードでの始動時にはコンデンサＣ ₇の充電により検出レベルＶ _DIM
の上昇が時間的に遅れるため、調光モードであっても、
グロー放電を経て出力の高い状態で始動させることができる。

【００５０】＜放電ランプの寿命末期検出について＞本実施の形態の放電灯点灯装置では、通常の放電灯点灯装置等と同様に、インバータ回路１０３の出力側に放電ランプ１０１が寿命末期に達したことを検出する寿命末期検出回路１１２を備え、かつ、この寿命末期検出回路１
１２からの停止信号出力に伴いインバータ回路１０３中のトランジスタＱ ₁の発振動作を停止させる発振停止回路１１３が付加されている。

【００５１】ここに、発振停止回路１１３の構成例を図２の回路図を参照して説明する。 この発振停止回路１１
３はインバータ制御回路１０７に対しても与えられる基準電圧Ｖ _refが所定レベル以下に低下した場合に機能するもので、トランジスタＱ ₁のベース・エミッタ間に接続されたトランジスタＱ ₄と、このトランジスタＱ ₄のコレクタ・エミッタ間に接続されてそのオン・オフを制御するトランジスタ（ここでは、ＦＥＴを使用）Ｑ ₅
と、このトランジスタＱ ₅のゲート側に接続されたツェナダイオードＺＤ ₃およびトランジスタＱ ₆の並列回路と、基準電圧Ｖ _refのラインに接続されてトランジスタＱ ₆のベースに分圧電圧を与える分圧抵抗Ｒ ₈ ，Ｒ ₉等により構成されている。 これにより、通常は基準電圧Ｖ
_refに基づく分圧電圧がトランジスタＱ ₆のベースに与えられてこのトランジスタＱ ₆がオフしており、トランジスタＱ ₅はツェナダイオードＺＤ ₃のツェナ電圧をゲートに受けてオンしており、トランジスタＱ ₄をオフ状態に維持する。 一方、後述するように停止信号出力が出て基準電圧Ｖ _refのレベルが０レベルに低下すると、トランジスタＱ ₆ ，Ｑ ₅の状態が変化するので、トランジスタＱ ₄がオンする状態に移行してトランジスタＱ ₁のベース・エミッタ間を短絡することで、トランジスタＱ
₁の発振動作を停止させる。 これにより、インバータ回路１０３の発振動作が瞬時に停止する。

【００５２】次に、寿命末期検出回路１１２の構成例を図２の回路図を参照して説明する。 この寿命末期検出回路１１２は、放電ランプ１０１の寿命末期時には半波整流状態でランプ電流が流れるように片寄りを持つ（正常点灯時には、均等である）点に着目して構成されている。 即ち、抵抗Ｒ ₅ ，Ｒ ₆ ，Ｒ ₁₀ ，Ｒ ₁₁およびコンデンサＣ ₆からなり、直流カット線Ｌ _aに接続された第１の直流電圧検出回路１１４と、抵抗Ｒ ₁₂ 〜Ｒ ₁₆およびコンデンサＣ ₇からなり、直流カットコンデンサＣ ₂を有しない側の直流出力線Ｌ _b側に接続された第２の直流電圧検出回路１１５とを備え、両検出回路１１４，１１５間の検出電圧の差分をトランジスタＱ ₈およびダイオードＤ ₇を介して検出する構成とされている。 ここに、トランジスタＱ ₈はそのベース・エミッタ間の電位差に応じて検出動作し、差があった場合にはこのトランジスタＱ
₈をオンさせ、ツェナダイオードＺＤ ₄を導通させてトランジスタＱ ₇をオンさせてＰＵＴ１１６をオン状態に維持させることで、基準電圧Ｖ _refを０Ｖレベルに引張り、トランジスタＱ ₆側に停止信号を出力するように構成されている。

【００５３】即ち、本実施の形態における寿命末期検出回路１１２は、結果として放電ランプ１０１の両端電圧の直流分をトランジスタＱ ₈により検出しており、寿命末期に至らず正常に点灯している状態では、均等であり、第１，２の直流電圧検出回路１１４，１１５の検出電圧間には差が生じない。 ところが、放電ランプ１０１
が寿命末期に至ると、片側のフィラメントのみが電子の出にくくなるので、放電状態としては半波放電状態となる。 よって、直流カット線Ｌ _a側で検出される直流分と直流出力線Ｌ _b側で検出される直流分とは均等でなくなり、差が生ずる。 特に、放電ランプ１０１のランプ抵抗はこれらの検出抵抗に比してその抵抗値が極めて低いため、検出回路１１４，１１５間の差は明確である。 この差がトランジスタＱ ₈のベース・エミッタ電位以上であると寿命末期であるとされ、上記のように発振停止回路１１３によりインバータ回路１０３の発振動作が停止される。 従って、このようなトランジスタＱ ₈による検出レベルは放電ランプ１０１の放電状態によって変わるレベルではなく、正常時と寿命末期とで明確に異なるレベルであるので、寿命末期を検出しやい。

【００５４】＜照明装置について＞図３は照明装置の概略構成を示す分解斜視図である。 本実施の形態の細管タイプで外径の異なる３本の放電ランプ（環形蛍光ランプ）１０１，２０１，３０１は、天井面などに取付保持される器具本体６の下面に同心円状に保持される。 ここに、器具本体６はランプ形状に合わせて円盤状に形成されている。 なお、器具本体６の中央部には円形の開口７
が形成され、対応する位置に反射カバー８が装着されるように構成されている。 また、器具本体６に保持された放電ランプ１０１，２０１，３０１等を全面的に覆う円形状のセード９が器具本体６に対してワンタッチで着脱自在に設けられている。 １０は天井面埋込型の引掛けシーリング（図示せず）に電気的かつ機械的に取付け保持されるアダプタである。 器具本体６の開口７部分はこのアダプタ１０に対して挿通されて器具本体６が一対の係止爪１１部分に係止される。 器具本体６の中央下面には反射体１２が取り付けられている。

【００５５】なお、図３では簡略化して示すため、図示が省略されているが、現実には細管タイプで取扱いに注意を要する放電ランプ１０１，２０１，３０１を同心円状状態で保持してワンタッチ操作で器具本体６の所定位置に保持させるためのホルダ体等を有する。

【００５６】＜インバータ装置等の実装について＞図４
は、器具本体６に取付けられた回路基板１３上の実装例を概略的に示す平面図である。 この回路基板１３は反射体１２に対応する部分の器具本体６の上面側に取り付けられるもので、器具本体６や開口７の形状に合わせて略Ｕ字形状に形成されている。 このような回路基板１３上に、電源入力回路１、インバータ装置１０２，２０２，
３０２を各々構成する回路部品が電源入力回路１、インバータ装置１０２，２０２，３０２毎にブロックＢ１，
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４として順にブロック分けされて実装されている。 ここに、電源入力回路１やインバータ装置１
０２，２０２，３０２はインバータ回路１０３，２０
３，３０３中に発熱を伴い放熱を必要とする発熱素子１
４や、主スイッチング素子１１７（Ｑ ₁が相当する）、
２１７，３１７を有するが、発熱素子１４、主スイッチング素子１１７は隣接するブロックＢ１，Ｂ２の境界部分であって開口７側の位置に寄せて実装され、主スイッチング素子２１７，３１７は隣接するブロックＢ３，Ｂ
４の境界部分であって開口７側の位置に寄せて実装されている。 さらに、これらの発熱素子１４、主スイッチング素子１１７，２１７，３１７の実装位置には放熱板となるアルミニウム製のヒートシンク１５，１６が回路基板１３に取り付けられている。 即ち、ヒートシンク１５
は発熱素子１４、主スイッチング素子１１７用であって、ブロックＢ１，Ｂ２に跨る位置で開口７側に突出する状態で器具本体６に接触させて取り付けられ、ヒートシンク１６は主スイッチング素子２１７，３１７用であって、ブロックＢ３，Ｂ４に跨る位置で開口７側に突出する状態で器具本体６に接触させて取り付けられている。

【００５７】このような実装構造によれば、各インバータ装置１０２，２０２，３０２が独立して動作することにより相互干渉しやすい状況にあっても、回路基板１３
上ではブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４により各々ブロック分けされて実装されているので、干渉の影響を最小限に抑えることができる。 また、発熱素子１４や主スイッチング素子１１７，２１７，３１７の発熱はヒートシンク１５，１６を通じて器具本体６側に確実に放熱されるので、発熱に伴う主スイッチング素子１１７，２１
７，３１７間の干渉も抑制される。 特に、本実施の形態では、環形蛍光ランプが使用される照明装置であって照明装置内で最も温度の低いと考えられる器具本体６の中央部付近にヒートシンク１５，１６を接触させ、この器具本体６を通じて放熱させているので、放熱効率のよいものとなる。 また、発熱素子１４、主スイッチング素子１１７，２１７，３１７の実装位置は各ブロックＢ１，
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４内で片寄った位置とされているが自己の回路用のブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４内ではあるので、配線の引き回しは容易である。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、入力される直流電圧を高周波でスイッチングする少なくとも１つの主スイッチング素子を有して、管径２１mm以下の放電ランプのフィラメントに高周波電圧を供給する出力可変のインバータ回路と；インバータ回路の発振動作を制御してインバータ回路の高周波出力を可変させるインバータ制御回路と；放電ランプの放電を検出する検出回路を有し、予熱動作時に放電ランプのフィラメント間に放電破壊電圧を設定された予熱時間分印加してグロー放電させるとともに、予熱時間経過後に放電ランプのフィラメント間にアーク放電に転移させるランプ２次電圧を印加し検出回路により放電が検出された時点で放電ランプのランプ電圧を低下させるようにインバータ制御回路を動作させる始動制御回路と；を備えて、本来のアーク放電に先立ち、フィラメントにダメージを与えない程度のグロー放電なる微放電により若干可視光を出しながらフィラメントを予熱するようにしたので、フィラメント周りに黒化防止のリングを持てない細管タイプの放電ランプの予熱時にフィラメントの赤みを目立たなくすることができ、よって、始動点灯時に使用者に不安感を与えなくすることができる。

【００５９】請求項２記載の発明によれば、このようなランプ放電状態を検出するための検出回路として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線に接続された直流電圧検出部を有し、直流カット線上の電圧量に応じた直流電圧検出部の検出量を出力する検出回路を用いており、始動時に放電が開始されることにより始めて発生する直流電圧の検出に基づくため、何も他の部品を介さずに直接的に検出でき、放電の検出が容易であって、アーク放電が生じたらすぐに始動制御回路およびインバータ制御回路を介してインバータ回路の高周波出力を絞るように制御をかけることができる。

【００６０】また、請求項３記載の発明によれば、ランプ放電状態を検出するための検出回路として、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線に接続された第１の直流電圧検出部と、直流分がカットされない直流出力線に接続された第２の直流電圧検出部とを有し、これらの第１，２の直流電圧検出部の電圧差分に応じた検出量を出力する検出回路を用いており、放電ランプのフィラメント間の両端電圧の直流分を検出するため、アーク放電前は直流出力線上の直流電圧は発生せず、第１，２の直流電圧検出部間の電圧差分は減少することから、この差により確実に放電状態を検出することができる。

【００６１】さらに、請求項７記載の発明によれば、ランプ放電状態を検出するための検出回路として、ランプ電流を検出する電流検出部を有し、ランプ電流が検出された時点で電流検出部から始動制御回路に信号を出力する検出回路を用いており、予熱始動時に少量でもランプ電流が検出されたら始動制御回路およびインバータ制御回路を介してインバータ回路の高周波出力を絞るように制御をかけることで、グロー放電状態を維持しながら最大限までフィラメントを予熱させることができる。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、放電ランプが点灯しているときと点灯しないときとの交流分の有無が歴然としている点に着目し、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線に接続された交流電圧検出部を有し、直流カット線上の電圧量に応じた交流電圧検出部の検出量をランプ２次電圧制御用に出力するようにしたので、交流分の検出だけで放電ランプがアーク転移を起こす始動点灯用の２次電圧制御を簡単かつ適正に行うことができる。

【００６３】請求項５記載の発明によれば、検出回路の直流電圧検出部が、検出レベルが異ならせて設定された全光時用の直流電圧検出部と調光時用の直流電圧検出部とを備えているので、検出レベルを異ならせるだけで簡単に全光時と調光時とに対処することができる。 特に、
これらの検出レベルの大小関係を、請求項６記載の発明のように、（予熱時用の検出レベル）＞（調光時用の検出レベル）＞（全光点灯時用の検出レベル）なる関係に設定することにより、全光時と調光時との始動点灯制御を適正に行わせることができる。

【００６４】請求項８記載の発明によれば、直流カットコンデンサが介在されて直流分がカットされる直流カット線に接続された第１の直流電圧検出部と、直流分がカットされない直流出力線に接続された第２の直流電圧検出部とを有し、これらの第１，２の直流電圧検出部の電圧差分に応じた検出量を出力する寿命末期検出回路と、
寿命末期検出回路による停止信号出力に基づきインバータ回路の発振動作を停止させる発振停止回路とを備えているので、放電ランプが寿命末期に至ると、一方のフィラメントが電子の出にくい状態となり、放電状態としては半波放電状態となり、直流カット線側から検出される直流分と直流出力線側から検出される直流分とには明確な差が生ずる点を利用することで、確実に放電ランプの寿命末期状態を検出して消灯させることができる。

【００６５】請求項９記載の発明によれば、低歪回路を入力側に有するインバータ回路をランプ電力の異なる放電ランプ毎に個別に備え、これらのインバータ回路が電源入力回路を共用する形で用いることにより、各インバータ回路の点灯周波数の周波数差に起因して唸り音が生じてしまうような構成下においても、各インバータ回路における点灯周波数が全て同一となるように回路定数が設定され、周波数差を生じないので、唸り音の発生を防止することができる。

【００６６】請求項１０記載の発明によれば、低歪回路を入力側に有するインバータ回路をランプ電力の異なる放電ランプ毎に個別に備え、これらのインバータ回路が電源入力回路を共用する形で用いる場合に、複数の放電ランプを個別のインバータ回路で独立して点灯制御することから、インバータ回路間で干渉を起こしやすいが、
各インバータ回路毎にブロック分けして回路基板上に実装しているので、インバータ回路同士の干渉を防止することができ、また、各インバータ回路は主トランジスタのような発熱する素子を含むため、これらの主トランジスタの熱を放熱させるための放熱板を必要とするが、放熱板がブロック間を跨ぐように回路基板上に実装されて主スイッチング素子等が取り付けられるため、主スイッチング素子間の干渉を減らせる上に、各ブロック内での配線の引き回しも容易として必要な放熱効果を得ることができる。

【００６７】請求項１１記載の発明によれば、フィラメント周りにリングを有しない細管タイプの環形蛍光ランプを用いる場合であっても、請求項１ないし７記載の放電灯点灯装置を用いてアーク放電に先立ちグロー放電を伴う予熱を行うことにより、フィラメントの赤みが目立たず、使用者に不安感を与えることのない照明装置を提供できる。 また、請求項８記載の発明の放電灯点灯装置を用いることで、環形蛍光ランプが寿命末期に至った場合には確実に検出して、環形蛍光ランプを消灯させる照明装置を提供できる。 また、電源入力回路を共用し、各環形蛍光ランプ毎に個別のインバータ回路で点灯させる構成であっても、請求項９記載の発明の放電灯点灯装置を用いることで、点灯周波数の周波数差に起因する唸り音の発生を回避し、使用者に不快感を与えない照明装置を提供できる。 さらに、請求項１０記載の放電灯点灯装置を用いることにより、各インバータ回路間の干渉が少なくて各々の主スイッチング素子の放熱効率のよい照明装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の放電灯点灯装置を示す概略回路図

【図２】１つのインバータ装置を主体として示す具体的な回路図

【図３】照明装置の概略構成を示す分解斜視図

【図４】器具本体に取付けられた回路基板上の実装例を概略的に示す平面図

【符号の説明】

１：電源入力回路 ３：整流回路 ６：器具本体 １３：回路基板 １５，１６：放熱板 １０１，２０１，３０１：放電ランプ １０３，２０３，３０３：インバータ回路 １０４，２０４，３０４：低歪回路 １０５，２０５，３０５：直列回路 １０７：インバータ制御回路 １０８：始動制御回路 １０９：交流電圧検出部 １１０：調光時用の直流電圧検出部 １１１：全光時用の直流電圧検出部 １１２：寿命末期検出回路 １１３：発振停止回路 １１４：第１の直流電圧検出部 １１５：第２の直流電圧検出部 １１７，２１７，３１７：主スイッチング素子 Ｃ ₁ ：予熱用コンデンサ Ｃ ₁₀₁ ，Ｃ ₂₀₁ ，Ｃ ₃₀₁ ：第１のコンデンサ Ｃ ₁₀₂ ，Ｃ ₂₀₂ ，Ｃ ₃₀₂ ：第２のコンデンサ Ｃ ₁₀₃ ，Ｃ ₂₀₃ ，Ｃ ₃₀₃ ：平滑コンデンサ Ｄ ₁₀₁ ，Ｄ ₂₀₁ ，Ｄ ₃₀₁ ：整流ダイオード Ｄ ₁₀₂ ，Ｄ ₂₀₂ ，Ｄ ₃₀₂ ：整流素子 Ｌ ₁₀₂ ，Ｌ ₂₀₂ ，Ｌ ₃₀₂ ：チョーク素子 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４：ブロック Ｌ _a ：直流カット線 Ｌ _b ：直流出力線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 浩司 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内