JP4506073B2 - 放電灯点灯装置及び照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものであり、特に複数種類の定格電力の高圧放電灯を点灯させることが可能であり、しかも、各高圧放電灯の定格電力で高圧放電灯を点灯させることが可能な放電灯点灯装置及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、たとえば、特開平１−２２１８９３号公報のものが挙げられる。この放電灯点灯装置は、対象放電灯が放電灯に流れる電流（以下、放電灯電流という。）が略一定の複数の蛍光灯群であり、この蛍光灯群を点灯させるための１の放電灯点灯装置が、各蛍光灯に流れる電流を一定にするような定電流特性を備えているものである。
【０００３】
この従来例の場合、全ての蛍光灯を定格電力で点灯させるためには、各蛍光灯に流れる電流が全て略一定であることが前提となる。
【０００４】
また、他の従来例として、たとえば、特公平７−６６８６４号公報のものが挙げられる。この放電灯点灯装置は、対象放電灯が定格電力の異なる複数の蛍光灯であり、各蛍光灯の始動時の始動電圧の違いを判別し、判別した各蛍光灯の種類に応じて、各蛍光灯を定各点灯させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２２１８９３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特公平７−６６８６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１−２２１８９３号公報のものは、各蛍光灯に流れる電流が全て略一定であることが前提であるが、対象放電灯が高圧放電灯である放電灯点灯装置の場合、高圧放電灯の定格電力点灯時に、高圧放電灯に流れる電流（以下、高圧放電灯電流という。）は大きく異なる場合が多い。
【０００８】
ここで、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製の高圧放電灯であるＣＤＭシリーズを例に採る。この高圧放電灯の高圧放電灯電流はそれぞれ、ＣＤＭ−Ｔ３５Ｗ（定格電力３５Ｗ）で０．５Ａ、ＣＤＭ−Ｔ７０Ｗ（定格電力７０Ｗ）で１Ａとなっている。このように、各高圧放電灯電流が大きく異なっている場合には、特開平１−２２１８９３号公報に開示されている放電灯点灯装置では、対応できないことになる。
【０００９】
また、特公平７−６６８６４号公報のものは、各蛍光灯の始動時の始動電圧がそれぞれ異なることが前提であるが、高圧放電灯の場合、複数種類の高圧放電灯の定格電力がそれぞれ異なっていても、始動時の始動電圧は、ほとんど変わらない場合が多い。したがって、始動電圧の違いを判別して、高圧放電灯の種類を特定することは難しい。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、１の放電灯点灯装置で、定格電力の異なる複数の高圧放電灯を判別し、それぞれの高圧放電灯を定格電力で点灯させることができる放電灯点灯装置及び照明装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、直流電源と、直流電源からの電力を変換し高圧放電灯に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の供給電力を制御する点灯制御回路と、を備えた放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置は複数種類の高圧放電灯を対象としており、直流電源投入後安定点灯に移行するまでの高圧放電灯の過渡特性が所定の閾値を超えたことを検出する検出手段と、閾値を超えるまでの時間を積算するタイマー手段と、高圧放電灯の始動特性が新品高圧放電灯の初始動時から変化した場合にタイマー手段の積算時間を補正する補正手段と、補正手段により補正されたタイマー手段の積算時間の長短により高圧放電灯の種類を判別するとともに点灯制御回路に制御信号を送信し該高圧放電灯を定格点灯させる判別手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
高圧放電灯の放電開始直後は、管内圧力が低く放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので、発光光束が少ない。そして、高圧放電灯は蛍光灯等に比べ安定点灯に移行するまでに時間がかかる。この過渡時において、過渡特性が所定の閾値に達するまでの時間は、高圧放電灯の種類により異なっており、この時間の長短により高圧放電灯の種類を判別し、点灯制御回路に制御信号を送信することにより該高圧放電灯を定格点灯させる。
【００１７】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の過渡特性とは、直流電源投入後高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの過渡時の電気特性、光学特性又は温度特性であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、電気特性とは、高圧放電灯電圧、高圧放電灯電流又は高圧放電灯電力であることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、光学特性とは、高圧放電灯の照度又は色温度であることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、温度特性とは、高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度であることを特徴とするものである。
【００３５】
請求項６記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、判別手段からの判別信号を受けて点灯制御回路を切り替える切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３６】
請求項７記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、判別手段が高圧放電灯の種類を判別するまで、高圧放電灯に予め設定した電力のデータを記憶しておく記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３７】
請求項８記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータは、複数種類の高圧放電灯のうち、最大又は最小の定格電力のデータであることを特徴とするものである。
【００３８】
このような放電灯点灯装置においては、予め設定した電力が定格電力が最大のものであるときに最大定格電力以外の高圧放電灯が接続されると、高圧放電灯に過剰の電力を供給し高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間が短くなる。また、予め設定した電力が定格電力が最小のものであるときに最小定格電力以外の高圧放電灯が接続されると、高圧放電灯に過剰の電力が供給されず、高圧放電灯の電極の劣化を防止する。
【００３９】
請求項９記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータを切り替える第１の切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００４０】
このような放電灯点灯装置においては、第１の切替手段により状況に応じて適宜、高圧放電灯に過剰の電力を供給し高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間を短くしたり、高圧放電灯に過剰の電力を供給せずに高圧放電灯の電極の劣化を防止する。
【００４１】
請求項１０記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の始動毎に予め設定した電力のデータを判別された高圧放電灯の定格電力のデータに更新することを特徴とするものである。
【００４２】
このような放電灯点灯装置においては、１回目の始動により高圧放電灯の種類を判別すると、２回目の始動以降に１回目の始動の場合と同一の高圧放電灯を点灯させるときには、該高圧放電灯に供給される電力には該高圧放電灯の定格電力が供給される。
【００４３】
請求項１１記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータと、高圧放電灯の再始動時に種類を判別された高圧放電灯の定格電力のデータと、を比較する手段を設け、両者のデータが異なる場合には高圧放電灯を消灯することを特徴とするものである。
【００４４】
このような放電灯点灯装置においては、使用者が高圧放電灯を取り替える場合において、取り替え前に装着されていた高圧放電灯と異なるものを装着したときには高圧放電灯が消灯する。
【００４５】
請求項１２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、複数種類の高圧放電灯の最大定格電力と最小定格電力との比が、（最大定格電力）／（最小定格電力）＜２であることを特徴とするものである。
【００４６】
高圧放電灯の種類によっては、高圧放電灯電圧は等しく定格電力が異なるシリーズがある。このような高圧放電灯では、高圧放電灯電力は高圧放電灯電流に比例することになる。そして、請求項１記載の放電灯点灯装置において、対象高圧放電灯のうち、最小定格電力のものが放電灯点灯装置に接続され、対象高圧放電灯のうちの最大定格電力の高圧放電灯電流を与える場合に、最小定格電力のものにその定格電流の２倍以上の電流を与えると、該高圧放電灯の電極寿命を短くしてしまう場合がある。そこで、上記のように最小定格電力の高圧放電灯に定格電流の２倍以上の電流が流れないようにしておく。
【００４７】
請求項１３記載の放電灯点灯装置は、請求項６記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出手段を設け、寿命末期検出手段が高圧放電灯の寿命末期を検出したときに、切替手段が寿命末期の該高圧放電灯の定格電力よりも小さい定格電力の高圧放電灯の電力で、該高圧放電灯が点灯するように点灯制御回路を切り替えることを特徴とするものである。
【００４８】
このような放電灯点灯装置においては、高圧放電灯が寿命末期になった場合に、高圧放電灯に供給する電力を抑える。
【００４９】
請求項１４記載の照明装置は、請求項１ないし１３のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備え、高圧放電灯を点灯させることを特徴とするものである。
【００５０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５を参照して説明する。図１は本実施の形態のブロック図を示しており、図２は本実施の形態の回路図を示している。また、図３は本実施の形態の要部の回路図を示しており、図４は異なる高圧放電灯の過渡特性を検出する検出閾値を示している。さらに、図５は異なる定格電力の高圧放電灯及び照明装置を示している。
【００５１】
つぎに、各部の構成を詳述する。
【００５２】
直流電源１は、交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとを備えている。
【００５３】
交流電源ＡＣは商用の交流電源であり、電圧は、たとえば、１００Ｖ、２００Ｖ又は２４０Ｖである。
【００５４】
ダイオードブリッジＤＢは、交流電源ＡＣからの交流電圧を脈流状の直流電圧に整流し出力するものである。ここで、交流電源ＡＣの電圧が１００Ｖの場合、ダイオードブリッジの代わりに、たとえば、倍電圧整流回路を用いてもよい。倍電圧整流回路を用いると、交流電源の電圧が実質的に２００Ｖと同等とみなせ、倍電圧整流回路以後に接続されている回路に流れる電流が、ダイオードブリッジを用いた場合と比べ約半分となるので、放電灯点灯装置の効率を上げることができる。
【００５５】
また、ダイオードブリッジＤＢの前段にコンデンサ及びインダクタ等から構成される入力フィルタ回路（図示しない）を挿入してもよい。このような入力フィルタ回路をダイオードブリッジＤＢの前段に挿入しておくと、交流電源ＡＣからの雑音を後述する電力変換回路２に漏れるのを防止したり、あるいは逆に、電力変換回路２からの雑音が電源側に漏れるのを防止することができる。
【００５６】
電力変換回路２は、昇圧チョッパ回路２ａ１と降圧チョッパ回路２ａ２とフルブリッジインバータ回路２ｂとを備えている。
【００５７】
昇圧チョッパ回路２ａ１は、力率改善用であってダイオードブリッジＤＢからの脈流状の直流電圧を所望の直流電圧に変換し出力するものであり、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ１から構成されている。そして、スイッチング素子Ｑ１を、たとえば、昇圧チョッパ回路２ａ１の制御回路ＩＣ２ａ１であるモトローラ社製の集積回路ＭＣ３４２６１の１番ピンをスイッチング素子のゲートに接続し制御する。このＭＣ３４２６１の１番ピンは、スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数を決定するピンである。
【００５８】
ここで昇圧チョッパ回路２ａ１は、その他、降圧チョッパ、昇降圧チョッパ等であっても構わない。要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。
【００５９】
降圧チョッパ回路２ａ２は、後述する高圧放電灯３への供給電力を制御するものであり、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ２から構成されている。そして、スイッチング素子Ｑ２を、たとえば、降圧チョッパ回路２ａ２の制御回路ＩＣ２ａ２である日本電気製の集積回路μＰＣ１０９４で制御する。
【００６０】
ここで、降圧チョッパ回路２ａ２は、その他、昇圧チョッパ、昇降圧チョッパ回路等であっても構わない。昇圧チョッパ回路２ａ１と同様に、要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。
【００６１】
フルブリッジインバータ回路２ｂは、降圧チョッパ回路２ａ２からの直流電圧をスイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のオン／オフ動作により矩形波電圧に変換するものであり、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６は、たとえば、電界効果トランジスタから構成されている。本実施の形態ではフルブリッジ型のインバータ回路を採用したが、インバータ回路はその他ハーフブリッジ型、１石型、あるいは、プッシュプル型であってもよい。要は、直流電圧を交流の矩形波電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。そして、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のゲートａ、ｂ、ｅ及びｄに、たとえば、フルブリッジインバータ回路２ｂの制御回路ＩＣ２ｂである三菱電機製の集積回路Ｍ６３９９１ＦＰを接続し制御する。
【００６２】
イグナイタ回路２ｃは高圧放電灯３に数ｋＶピークのパルス電圧を与え始動させるものであり、コンデンサやパルストランス等から構成されている。
【００６３】
高圧放電灯３は、セラミック又はガラス容器内に不活性ガス（たとえば、アルゴン、クリプトン）や水銀（その他、ナトリウム、カドミウム）蒸気等の放電ガスが封印されており、励起された封入金属に電子が衝突することにより可視光を発生するものである。高圧放電灯３として本実施の形態では、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すような外形寸法が略同一で、発光管内のアーク間距離が５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍとそれぞれ異なるメタルハライドランプを考えている。このメタルハライドランプの電気特性は、アーク間距離が５ｍｍのもので、ランプ電力３５Ｗ、ランプ電圧９０Ｖ、ランプ電流０．５Ａであり、アーク間距離が７ｍｍのもので、ランプ電力７０Ｗ、ランプ電圧９０Ｖ、ランプ電流１Ａであり、アーク間距離が９ｍｍのもので、ランプ電力１５０Ｗ、ランプ電圧９５Ｖ、ランプ電流１．８Ａである。
【００６４】
なお、本実施の形態では、メタルハライドランプを考えたが、高圧放電灯３は高圧ナトリウム灯等のどのようなＨＩＤランプでもよい。
【００６５】
そして、図５（ｄ）に示すように、高圧放電灯３の周囲を囲って配光制御を行う一面に開口部１８’をもった反射鏡１８と、高圧放電灯３装着用のソケット１９と電気的に接続されて高圧放電灯３の点灯制御を行う放電灯点灯装置から照明装置が構成されている。もちろん、照明装置はこのような形状のものに限られない。
【００６６】
点灯制御回路４は、図２（ｂ）に示すようにコンパレータＣＯＭＰ１及びコンパレータＣＯＭＰ２等から構成されており、後述するＩｌａ検出回路５ａからの信号とコンパレータＣＯＭＰ１等から構成される発振回路の基準出力信号とを比較し、制御回路ＩＣ２ａ２を介してスイッチング素子Ｑ２を制御する。
【００６７】
第１の検出手段５は、図２（ａ）に示すようにランプ電流を検出するＩｌａ検出回路５ａとランプ電圧を検出するＶｌａ検出回路５ｂとから構成されている。
【００６８】
Ｖｌａ検出回路５ｂは、増幅器ＯＰＡＭＰ１等から構成されており、図３（ａ）に示すようにランプ電圧Ｖｌａに比例する抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧電圧が抵抗を介して増幅器ＯＰＡＭＰ１の反転入力端子に入力されている。そして、ランプ電圧に応じた電圧値としてのランプ電流の目標値電圧Ｖｉを生成する。
【００６９】
Ｉｌａ検出回路５ａは、増幅器ＯＰＡＭＰ２等から構成されており、目標値電圧Ｖｉと抵抗Ｒ３に流れるランプ電流との誤差に基づく電圧を増幅し、コンパレータＣＯＭＰ２の非反転入力端子に入力され、コンパレータＣＯＭＰ２の反転入力端子に入力される基準電圧と比較しスイッチング素子Ｑ２を制御する。
【００７０】
タイマー手段６は、図３（ａ）に示すようにコンパレータＣＯＭＰ３、ツェナ−ダイオードＺＤ、コンデンサＣ０及び抵抗Ｒ５、Ｒ６から構成されている。そして、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６の一端は基準電圧Ｖｃｃに接続されている。もちろん、タイマー手段６は本実施の形態で示したようなものではなく、たとえば、シグネティクス社製の８ピンタイプのＩＣであるＮＥ５５５を使用してもよい。このＮＥ５５５の動作は周知なので詳しい動作説明は省略するが、タイマー時間は、６番ピン（図示しない）のスレッシュホールド電圧がタイマー回路１９の電源電圧である８番ピン（図示しない）の電圧の２／３を超えると終了する。
【００７１】
第１の判別手段７は、図３（ａ）に示すようにラッチ回路ＲＳ、コンパレータＣＯＭＰ４、スイッチＳＷ、ダイオードＤ０、基準電圧Ｖｃ及び抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒｗ７０、Ｒｗ１５０とから構成されている。
【００７２】
つぎに、本実施の形態の動作を図２ないし図４及び図８を参照して動作を説明する。ここで、図３（ｂ）―（１）は、放電灯点灯装置が７０Ｗを出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプ及び１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ接続したときのランプ電圧Ｖｌａの変化を示しており、図３（ｂ）―（２）は、放電灯点灯装置に１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたときのコンパレータＣＯＭＰ３、コンパレータＣＯＭＰ４及びラッチ回路ＲＳのＱ出力を示しており、さらに図３（ｂ）―（３）は、放電灯点灯装置に７０ＷのＨＩＤランプが接続されたときのコンパレータＣＯＭＰ３、コンパレータＣＯＭＰ４及びラッチ回路ＲＳのＱ出力を示している。
【００７３】
いま、放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合を考える。また、図８に示すｔ＝０とｔ＝ｔ１との間にコンデンサＣ０の充電電圧がコンパレータＣＯＭＰ３の閾値電圧を超え、コンパレータＣＯＭＰ３はオンするものとする。
【００７４】
交流電源ＡＣが投入されると、昇圧チョッパ回路２ａ１、降圧チョッパ回路２ａ２及びフルブリッジインバータ回路２ｂに電力が供給され、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のオン／オフ動作を開始する。
【００７５】
すると、ＨＩＤランプに電力が供給され、ランプ電圧は図８（Ａ）に示すように上昇を開始する。また、交流電源ＡＣの投入と同時にコンデンサＣ０の充電が開始される、そして図８に示すｔ＝０とｔ＝ｔ１との間の時間にコンパレータＣＯＭＰ３がオンする。
【００７６】
つぎに、ｔ＝ｔ１にてランプ電圧がＶｃに達すると、コンパレータＣＯＭＰ４の非反転入力が反転入力Ｖｃよりも大きくなり、コンパレータＣＯＭＰ４がオンする。すると、ラッチ回路ＲＳのセット入力Ｓにハイ信号が入力され、ラッチ回路ＲＳの出力Ｑがハイ信号を出力する。ここで、コンパレータＣＯＭＰ３は既にオンしているので、コンパレータＣＯＭＰ４は抵抗Ｒ４を介してスイッチＳＷをオンさせる。すると、Ｉｌａ検出回路５ａに入力される電流は抵抗Ｒ３／／（抵抗Ｒｗ７０＋抵抗Ｒｗ１５０）で決まる値となる。すなわち、図４に示すように目標値電圧Ｖｉが定格電力が７０ＷのＨＩＤランプの電圧となり、この目標値電圧Ｖｉにより点灯制御回路４によりに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを定格電力の７０Ｗで点灯させる。
【００７７】
また、放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、ランプ電圧はＶｃに達しないので、コンパレータＣＯＭＰ４がオフし、ラッチ回路ＲＳの出力Ｑがロー信号を出力するので、スイッチＳＷはオフとなり、Ｉｌａ検出回路５ａに入力される電流は抵抗Ｒ３＋抵抗Ｒｗ１５０で決まる値となる。すなわち、図４に示すように目標値電圧Ｖｉが定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプの電圧となり、この目標値電圧Ｖｉにより点灯制御回路４によりに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを定格電力の１５０Ｗで点灯させる。つまり、定格電力１５０ＷのＨＩＤランプが定格電力で点灯することになる。
【００７８】
ここで、高圧放電灯の種類に応じて、スイッチＳＷ、抵抗Ｒｗ７０及び抵抗Ｒｗ１５０の数を適宜増加させると、定格電力の異なる複数の高圧放電灯を該高圧放電灯の定格電力で点灯できることになる。
【００７９】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００８０】
なお、本実施の形態で示した制御回路４、Ｉｌａ検出回路５ａ及びＶｌａ検出回路５ｂは一例であり、このような作用効果を奏するものであれば、本実施の形態の回路構成に限られず他の回路構成であってもよい。
【００８１】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図６ないし図８を参照して説明する。図６は本実施の形態の回路図を示しており、図７は高圧放電灯の始動特性を示している。また、図８は他の高圧放電灯の始動特性を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００８２】
図６に示した放電灯点灯装置と図３（ａ）に示した放電灯点灯装置との相違点は、図６に示した放電灯点灯装置では、点灯制御回路４、Ｉｌａ検出回路５ａ、Ｖｌａ検出回路５ｂ及びタイマー手段６をマイコンＭＣで構成した点である。そして、このようなマイクロプロセッサ等により構成されている演算回路（ＣＰＵ）、メモリ及びインターフェイス回路を備えたマイコンＭＣとして、本実施の形態では、ＳＴマイクロエレクトロニクス製のＳＴ７２Ｇシリーズを用いている。
【００８３】
つぎに、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。
【００８４】
一般に、ＨＩＤランプは放電開始直後の管内圧力が低く、放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので発光光束が少ない。図７は、放電灯点灯装置で高圧放電灯を点灯させた場合において、該高圧放電灯が定格点灯するまでのＨＩＤランプのランプ電流及びランプ電圧の経時変化を示す特性図である。図７に示すように、ＨＩＤランプの起動直後（経過時間：０〜ｔ１）は、ランプ電圧が小さく、ランプ電流が大きい状態、すなわち、ランプのインピーダンスは数Ω程度の低インピーダンスの状態となっている。そして、安定点灯へ移行するにつれて（経過時間：ｔ１〜ｔ２）徐々にインピーダンスが大きくなり、安定点灯時（経過時間：ｔ２〜）のランプのインピーダンスは数百Ω程度となる。このように、ＨＩＤランプは瞬時に安定点灯状態に移行しない。この安定点灯状態に移行するまでの時間は数分程度かかる。そして、このＨＩＤランプの特性を利用して検出手段５で直流電源投入後安定点灯に移行するまでの上記過渡期間の高圧放電灯３の過渡特性が所定の閾値を超えたことを検出し、タイマー手段６で閾値を超えるまでの時間を積算し、判別手段７でタイマー手段の積算時間により高圧放電灯３の種類を判別するとともに点灯制御回路４に制御信号を送信し該高圧放電灯を定格点灯させるのである。
【００８５】
一例として、定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプを考える。図８は、各ＨＩＤランプの経過時間ｔに対するランプ電圧Ｖｌａの変化を示している。そして、図８（Ａ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、図８（Ｂ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合のランプ電圧Ｖｌａの特性図をそれぞれ示している。図８（Ｂ）に示すように放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合には、ＨＩＤランプのランプ電圧の立ち上がりは、図８（Ａ）の７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に比べ遅くなる。ここで、検出手段５により所定の閾値電圧Ｖａを設けておき、この閾値電圧Ｖａに達するまでの時間をタイマー手段６により積算する。この例の場合においては、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが閾値電圧Ｖａに達するまでの時間は、図８（Ａ）に示すようにｔ＝ｔ１であり、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが閾値電圧Ｖａに達するまでの時間は図８（Ｂ）に示すようにｔ＝ｔ２である。すなわち、この時間の差異により、ＨＩＤランプの種類を判別することができる。
【００８６】
上述のようにＨＩＤランプのような高圧放電灯では、安定点灯に移行するまでの時間が蛍光灯等と比較して長いために、定格電力の異なる各ＨＩＤランプが所定の閾値電圧に達するまでの時間差が明確である。このように時間差が明確であるために高圧放電灯の種類を判別しやすいのである。
【００８７】
つぎに、判別手段７には、放電灯点灯装置がある電力を出力するように設定されている場合において、あるＨＩＤランプが放電灯点灯装置に接続され、点灯させたときに、該ＨＩＤランプのランプ電圧が閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を予め記憶している。
【００８８】
すなわち、判別手段７には、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間（以下、ｔ（７０、７０）という。）、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（７０、１５０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（１５０、７０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶しており、これらの値とタイマー手段６が積算した値とを比較し、高圧放電灯の種類を特定する。この例では、ｔ（７０、１５０）＝ｔ２となると、判別手段７は定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたと判断し、点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力を１５０Ｗになるように制御する。
【００８９】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００９０】
また、図１と同一構成にて１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させる他の手法を説明する。
【００９１】
上述したように放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合のランプ電圧Ｖｌａの立ち上がりは、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に比べて遅くなる。ここで同一時間が経過後のランプ電圧Ｖｌａの差に着目する。図８に示すようにｔ＝ｔ１におけるランプ電圧Ｖｌａは、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合にはＶｂとなり、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合にはＶａとなる。すなわち、このランプ電圧Ｖｌａの差により、高圧放電灯の種類を判別するのである。
【００９２】
つぎに、判別手段７には放電灯点灯装置がある電力を出力するように設定されている場合において、あるＨＩＤランプが接続し点灯したときに所定の時間での該ＨＩＤランプのランプ電圧を予め記憶している。
【００９３】
このように放電灯点灯装置の出力電力と対象となるＨＩＤランプの定格電力の種々の組合せを判別手段７に含まれるメモリに予め記憶し、タイマー手段６が積算したｔ＝ｔ１のランプ電圧値を検出手段５が検出し判別手段７に含まれるマイクロプロセッサにより該メモリの記憶値と該ランプ電圧値とを比較して、ＨＩＤランプの種類を判別することができる。
【００９４】
判別後、ＨＩＤランプの種類に応じた点灯制御に切り替えるために判別手段７は点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力電力を切り替える。
【００９５】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００９６】
上述したように本実施の発明によれば、プログラムを設定するだけで上述した検出手段５、タイマー手段６及び判別手段７を簡単に構成することができる。また、このように制御手段を全てマイコン化すると、放電灯点灯装置をコンパクトにすることができる。
【００９７】
ここで、図８に示す各ＨＩＤランプの経過時間の変化に対するランプ電圧の変化、すなわち、曲線の微分値（曲線の傾き）を経過時間毎に測定して、その微分値から高圧放電灯の種類を判別してもよい。
【００９８】
なお、本実施の形態では、放電灯点灯装置の負荷として、高圧放電灯を考えたが、もちろん、本実施の形態で考えた特性を有するものであれば、高圧放電灯に限られず、蛍光灯であってもよいし、他の放電灯であってもよい。
【００９９】
また、本実施の形態では、検出手段５で直流電源投入後安定点灯に移行するまでの上記過渡期間の高圧放電灯の過渡特性値を検出し、タイマー手段６で経過時間を積算し、判別手段７でタイマー手段６の積算時間と検出手段５とで検出された過渡特性値により高圧放電灯の種類を判別したが、検出するものは、高圧放電灯電圧に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電力、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）を検出し高圧放電灯の種類を判別してもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。
【０１００】
たとえば、高圧放電灯３の安定点灯時に、色温度の違いにより接続された高圧放電灯３の種類を判別する場合を考える。
【０１０１】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（７０、７０）とし、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（７０、１５０）とし、さらに、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（１５０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（１５０、１５０）の値を判別手段７に予め全て記憶しておく。そして、検出手段５には色温度センサを備え、安定点灯時の色温度を検出する。つぎに、予め記憶している値と色温度センサによる検出値を比較し、判別手段７が高圧放電灯３の種類を判断し、高圧放電灯３に適切な電力供給ができるように点灯制御回路４に制御信号を送信し、点灯制御を切り替えてもよい。
【０１０２】
以下に、松下電器産業製のセラミックメタルハライドランプ「パナビーム」で色温度３５００Ｋ（ＷＷ）のものを実測した値を示す。
Ｔｃ（７０、７０）＝３４００Ｋ
Ｔｃ（７０、１５０）＝３８００Ｋ
Ｔｃ（１５０、７０）＝３８００Ｋ
Ｔｃ（１５０、１５０）＝３４００Ｋ
これは、発光管内に封入されて発光に寄与する複数のハロゲン化合物の蒸気圧が、定格電力供給時に所定の温度でそれぞれが狙いの蒸気圧になって、定格の色温度になるが、過剰な電力が供給され所定の温度より高い状態や、定格に比して供給電力が不足し所定の温度より低い状態では、封入された複数のハロゲン化合物の蒸気圧のバランスが定格電力時のそれと異なるため生じるのである。これはハロゲン化合物各々の温度特性が異なるためである。
【０１０３】
色温度の定格値３５００Ｋに対して、１００Ｋほど低めにばらついているが、定格電力以上、もしくは定格電力以下で点灯させた場合、定格値より２００〜３００Ｋほどずれており、バラツキよりズレが大きいので負荷判別を行い負荷に適した制御切り替えが可能である。
【０１０４】
また、高圧放電灯３の安定点灯時に、高圧放電灯３の種類を判別する別の例として、光色によって高圧放電灯３の種類を判別するパラメータとして、黒体軌跡からの色ズレ度合いを示すＤｕｖ値が挙げられる。
【０１０５】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときのＤｕｖ値Ｄｕｖ（７０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（７０、１５０）、さらに放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（１５０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（１５０、１５０）の値を予め全て判別手段７にはＤｕｖセンサを備え、安定点灯時のＤｕｖ値を検出を検出し、上記と同様に高圧放電灯３の種類を判別してもよい。
【０１０６】
以下に、松下電器産業製セラミックメタルハライドランプ「パナビーム」で色温度３５００Ｋ（ＷＷ）のものを実測した値を示す。
Ｄｕｖ（７０、７０）＝０．００８６
Ｄｕｖ（７０、１５０）＝０．０１２５
Ｄｕｖ（１５０、７０）＝０．０１２８
Ｄｕｖ（１５０、１５０）＝０．０００２
定格電力供給時のＤｕｖ値、つまりＤｕｖ（７０、７０）やＤｕｖ（１５０、１５０）に対して、定格電力以上、もしくは定格電力以下で点灯させた場合、Ｄｕｖ値は定格電力供給時の値に比べはるかに大きく（１．５倍〜６０倍）黒体軌跡からのズレが大きい。したがって、Ｄｕｖ値の検出により高圧放電灯３の種類の判別を行い、高圧放電灯３の種類に適した制御切り替えが可能である。
【０１０７】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１０８】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施の形態を図９及び図１０を参照して説明する。図９は本実施の形態のブロック図を示しており、図１０は高圧放電灯電圧と放電灯点灯装置との関係を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１０９】
図９に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３が安定点灯に移行した後の高圧放電灯３の定常特性の差異を検出する第１の検出手段８と、第１の検出手段８の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯３を定格点灯させる第１の判別手段９と、を備えた構成としている。
【０１１０】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯３を定格点灯させるための動作態様について説明する。
【０１１１】
本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。そして、放電灯点灯装置の出力電力の初期設定としては、７０Ｗの電力が出力されるように設定されているものとする。
【０１１２】
図１０は、各ＨＩＤランプが安定点灯した後の、放電灯点灯装置の出力特性とランプ電圧特性とを示している。すなわち、図１０の動作点Ａは放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、動作点Ｂは放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、動作点Ｃは放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合をそれぞれ示している。
【０１１３】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示したような高圧放電灯は、定格点灯時のランプ電圧は全て略９０Ｖとなっている。したがって、動作点Ａと動作点Ｃとのランプ電圧値は等しくＶ１となる。
【０１１４】
そして上述したように、放電灯点灯装置は初期の状態においては、７０Ｗの電力を出力するように設定されている。この放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続し安定点灯に移行した場合、ランプ電圧はＶ２（≠Ｖ１）となる。ここで、安定点灯に移行した後の任意の時間ｔ＝ｔ１において、第１の検出手段８はランプ電圧を検出して検出電圧を第１の判別手段９に送信する。第１の判別手段９には、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力（以下、Ｗ（７０、７０）という。）、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（７０、１５０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（１５０、７０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶しており、これらの値と、第１の検出手段８が検出した検出電圧と、を比較し、高圧放電灯の種類を特定する。この例の場合では、Ｗ２＝Ｗ（７０、１５０）なので、第１の判別手段９は、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたと判断し、ｔ＝ｔ１で点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力を１５０Ｗに制御する。このようにして、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを定格点灯させるのである。
【０１１５】
実測値の一例を挙げると、動作点Ａでのランプ電圧Ｖ１＝８６．０Ｖで、動作点Ｂでのランプ電圧Ｖ２＝７３．２Ｖであり、電圧差が１２．８Ｖと大きいので高圧放電灯の種類を特定することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、検出するものは高圧放電灯電力に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電圧、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）でもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。そして、該特性のデータを予め第１の判別手段９に記憶させておき、高圧放電灯の種類を特定すればよい。
【０１１７】
さらにまた、高圧放電灯の種類の誤判別を防止し、放電灯の種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に高圧放電灯の電圧を再度検出し、判別を繰り返してもよい。
【０１１８】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
（実施例４）
以下、本発明の第４の実施の形態を図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は本実施の形態のブロック図を示しており、図１２は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１２０】
図１１に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、タイマー手段の積算時間を補正する第１の補正手段１０を付加した構成としている。
【０１２１】
放電灯点灯装置を再始動した場合には、高圧放電灯３の温度は上昇しており、したがって、初始動時よりも点灯しやすい状態となっている。すなわち、図１２（Ａ）に示すように検出手段５に設けた所定の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ＝ｔ１は、初始動時の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ＝ｔ２と比較して、短くなる。したがって、この場合は第１の補正手段１０により（ｔ２−ｔ１）の時間を補正してやると、再始動時の高圧放電灯の種類の判別間違いを防止することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態の応用例として、図１に示す放電灯点灯装置に、タイマー手段の積算時間を補正する第２の補正手段を付加し、高圧放電灯の経時変化による始動時の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を補正することもできる。高圧放電灯は、経時変化により電極の劣化やバルブに封印されているガス圧が変化し、通常、新品時と始動特性が異なってくる。この場合において、閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を補正してやると経時変化により始動特性が初期時から変化した場合においても、高圧放電灯の種類の判別間違いを防止することができる。
【０１２３】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１２４】
（実施例５）
以下、本発明の第５の実施の形態を図１３を参照して説明する。図１３は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１２５】
図１３に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３が安定点灯に移行した後の高圧放電灯３の音響共鳴周波数を検出する第２の検出手段１１と、第２の検出手段１１の音響共鳴周波数の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第２の判別手段１２と、を付加した構成としている。また、電力変換回路２が高圧放電灯３に供給する電力は高周波電力とする。
【０１２６】
ＨＩＤランプの一種であるメタルハライドランプは、放電管の中に種々のメタルハライド（ハロゲン化金属）を封入したランプであり、封入する金属の組合せを選択することによって種々の光を得ることができる。このメタルハライドランプを高周波で点灯すると、音響的共鳴現象が生じることがある。この音響的共鳴現象とは、放電管中の金属蒸気ガスの疎密波により音響振動が生じ、これが高周波電力と共鳴する現象である。メタルハライドランプでは、音響共鳴周波数は高周波点灯時に広い周波数帯域に分布し、また、放電管の形状、封入蒸気圧に依存する。そして、メタルハライドランプにこの音響的共鳴現象が発生すると、ランプ電流、ランプ電圧及びランプ電力が周期的又は非周期的に変動し、ランプにチラツキが発生したり、ランプが立ち消えを起こす場合がある。
【０１２７】
そして、一般的な傾向としては、顕著に発生する音響共鳴周波数の基本周波数は、定格電力の小さいメタルハライドランプの方がより周波数は高い。このメタルハライドランプの定格電力の違いによる音響共鳴周波数の違いを利用して、該メタルハライドランプの種類を判別できることになる。本実施の形態においても、例として定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのメタルハライドランプを考える。また、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を特定するための手法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２８】
すなわち、第２の判別手段１２には、第１の実施の形態と同様に、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０Ｗのメタルハライドランプを接続した場合の音響共鳴周波数の基本周波数等のｆ（７０、７０）、ｆ（７０、１５０）、ｆ（１５０、７０）、ｆ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶させておき、たとえば、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０Ｗのメタルハライドランプを接続した場合の音響共鳴周波数の基本周波数を第２の検出手段１１で検出し、互いの周波数を比較することにより、該高圧放電灯の種類を特定し、高圧放電灯の種類を特定した後は音響共鳴周波数よりも低い周波数帯で該高圧放電灯を定格点灯させるのである。また、音響共鳴周波数の代わりに高圧放電灯の光出力変動（チラツキや立ち消え）を検出してもよい。
【０１２９】
ここで、メタルハライドランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に音響共鳴周波数を検出してもよい。
【０１３０】
また、音響共鳴周波数は、メタルハライドランプの放電管径の大小や封入ガスの組成によっても異なり、単にメタルハライドランプの定格電力の相違のみならず、たとえば、製造メーカーの特定等が可能な場合もある。
【０１３１】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１３２】
（実施例６）
以下、本発明の第６の実施の形態を図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は本実施の形態のブロック図を示しており、図１５は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１３３】
図１４に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３の第１の電気特性に過渡的な変化を与え、過渡的な変化に対する第２の電気特性の過渡応答を検出する過渡応答検出手段１３と、過渡応答検出手段１３の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第３の判別手段１４と、を付加した構成としている。
【０１３４】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。さらに、本実施の形態では、一例として、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電圧を考える。
【０１３５】
安定点灯中のＨＩＤランプに、図１５（ｂ）に示すようなパルス電力を与えた場合、ランプ電圧は直ちに変化しない。すなわち、ＨＩＤランプが熱的な平衡状態に達するまでには、一定のタイムラグが存在する。このときのランプ電圧の変化幅は、図１５（ａ）に示すように、定格電力が小さいものの方が大きい。この変化幅の差を検出し、該ＨＩＤランプの種類を判別できることになる。
【０１３６】
判定手法は、第１の実施の形態等と同様で、第３の判別手段１４に各変化幅のデータを記憶させておき、該ＨＩＤランプの種類を特定する。
【０１３７】
ここで、ＨＩＤランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に変化幅を検出してもよい。
【０１３８】
また、本実施の形態では、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電圧を考えたが、もちろん、電気特性はこれらに限られない。要は、ＨＩＤランプにある電気的なパルス変化を与え、その変化に応答する別の電気特性により、定格の異なるＨＩＤランプの種類を特定することができれば、どのような電気特性でもよい。たとえば、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電流としてもよい。
【０１３９】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１４０】
（実施例７）
以下、本発明の第７の実施の形態を図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は本実施の形態のブロック図を示しており、図１７は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１４１】
図１６に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯の調光制御を行い高圧放電灯が立ち消えするときを検出する立ち消え検出手段１５と、立ち消え検出手段１５の検出を受けて高圧放電灯の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第４の判別手段１６と、を付加した構成としている。
【０１４２】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。
【０１４３】
ＨＩＤランプの調光の下限は、ランプの種類に拘らず定格電力点灯時の２０〜３０％程度である。したがって、定格電力の小さいランプの方がより小電力まで調光が可能となる。図１７（Ａ）は、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプの調光下限の電力を示す。調光下限の電力としては、たとえば、放電灯点灯装置の入力電力でもよい。そして、図１７（Ｃ）は、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプの調光下限の電力を示す。
【０１４４】
このような放電灯点灯装置において、たとえば、ｔ＝ｔ１で、調光制御を行い、入力電力ＷをＷ＝Ｗ３とすると、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、該ＨＩＤランプは消灯することになる。ところが、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、該ＨＩＤランプは消灯しない。
【０１４５】
ランプ電流がゼロになったかどうかで、この調光下限の電力を立ち消え検出手段１５で検出し、第１の実施の形態等と同様に、第４の判別手段１６が含むメモリに予め記憶させている各ＨＩＤランプの調光下限の電力と判別手段１６が含むマイクロプロセッサで比較して、該ＨＩＤランプの種類を特定し定格点灯させるのである。
【０１４６】
ここで、ＨＩＤランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に検出してもよい。
【０１４７】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１４８】
（実施例８）
以下、本発明の第８の実施の形態を図１８ないし図２１を参照して説明する。図１８は本実施の形態のブロック図を示しており、図１９は定格電力が７０Ｗ及び１５０ＷのＨＩＤランプの特性図を示している。また、図２０はＨＩＤランプ及び放電灯点灯装置の各特性を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１４９】
図１８に示す放電灯点灯装置は、直流電源１と、直流電源１からの電力を変換し高圧放電灯３に電力を供給する電力変換回路２と、電力変換回路２の供給電力を制御する点灯制御回路４と、放電灯点灯装置の電源投入時から安定点灯時までの所定の時間での高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯３の種類を判別する判別手段５（高圧放電灯選別手段）と、高圧放電灯３の種類の判別を受けて高圧放電灯３を定格点灯させるために点灯制御回路４を切り替える切替手段２０（高圧放電灯選別手段）と、判別手段５が高圧放電灯３の種類を判別するまでに高圧放電灯３に供給するプリセット電力のデータを記憶する記憶手段２１と、を備えている。
【０１５０】
上述したように、一般に、ＨＩＤランプは放電開始直後の管内圧力が低く、放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので発光光束が少ない。図７は、ＨＩＤランプのランプ電流及びランプ電圧の経時変化を示す特性図である。図２に示すように、ＨＩＤランプの起動直後（経過時間：０〜ｔ１）は、ランプ電圧が小さく、ランプ電流が大きい状態、すなわち、ランプのインピーダンスは数Ω程度の低インピーダンスの状態となっている。そして、安定点灯へ移行するにつれて（経過時間：ｔ１〜ｔ２）徐々にインピーダンスが大きくなり、安定点灯時（経過時間：ｔ２〜）のランプのインピーダンスは数百Ω程度となる。
【０１５１】
このように、ＨＩＤランプは瞬時に安定点灯状態に移行しない。判別手段５は、この間の所定の時間でのランプ電圧の大きさによりランプの種類を判別し、制御信号を切替手段２０に送信し点灯制御回路４を切り替えることにより、該ＨＩＤランプを定格点灯させるのである。
【０１５２】
一例として、定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプを考える。メタルハライドランプ等のＨＩＤランプにおいて、セラミック又はガラス容器内の封印ガスの組成が同じで定格電力が異なるものでは、通常定格ランプ電圧は等しく、定格ランプ電流が異なるように設計されている場合が多い。上記の定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプにおいても、定格ランプ電圧は等しいものとする。
【０１５３】
図１９（Ａ）は、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、図１９（Ｂ）は、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続し、ｔ＝ｔ１に切替手段２０により放電灯点灯装置の出力が切り替えられ、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力する場合、図１９（Ｃ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合及び放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合の特性図をそれぞれ示している。
【０１５４】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合と、電力を１５０Ｗ出力するときの放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合と、では安定点灯状態に移行するまでの時間は通常略等しく設計されている。したがって、両者ともに図１９（Ｃ）のような特性図となる。
【０１５５】
以下、ランプの種類を判別する具体的な判別態様を示す。
【０１５６】
点灯制御回路４の設定により初期状態においては、放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するものとし、この状態で放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続された場合を考える。ｔ＝０の電源投入と同時に、ランプ電圧Ｖｌａは図１９（Ａ）のように上昇する。そして、安定点灯するまでの所定の時間ｔ＝ｔ１において、判別手段５はランプ電圧Ｖｌａの大きさＶ２を検出する。上述したように、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、かつ定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合の特性図は図１９（Ｂ）であり、この場合、所定の時間ｔ＝ｔ１におけるランプ電圧Ｖｌａの大きさはＶ１なので、判別手段５は、接続されているＨＩＤランプを定格電力が７０Ｗのものと判断し、所定の時間ｔ＝ｔ１において制御信号を切替手段２０に送信し点灯制御回路４を切り替える。すなわち、点灯ポイントを図１９（１）→（２）のように変化させる。そして、切り替えられた後に安定点灯状態に至ると、定格電力が７０Ｗのものは７０Ｗで定格点灯されるのである。このようにして、判別手段５は、高圧放電灯の種類を判別し、該高圧放電灯を定格点灯させるのである。
【０１５７】
つぎに、切替手段２０は上述のように、判別手段５からの制御信号を受けて、各高圧放電灯が定格点灯するように、制御回路４を切り替えるものである。
【０１５８】
そして最後に記憶手段２１は、放電点灯装置に電源が投入され、判別手段５が高圧放電灯３の種類を判別するまでの０≦ｔ≦ｔ１の間に、所定の電力（以下、プリセット電力という。）で高圧放電灯を点灯させるためのプリセット電力のデータを記憶しておくものである。図１９を例に挙げると、上述したように初期状態では、放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するように設定されており、この状態で放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続したとする。判別手段５が該高圧放電灯を定格電力が７０Ｗであることを判別するまでは、該高圧放電灯には、１５０Ｗの電力が供給されることになるが、この１５０Ｗが本放電灯点灯装置のプリセット電力であり、このプリセット電力のデータを記憶手段２１が記憶していると、どのような高圧放電灯が放電灯点灯装置に接続されても、電源投入時は常に１５０Ｗの電力が供給されることになる。
【０１５９】
つぎに、本実施例において、高圧放電灯の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させるための動作について説明する。ここで、本実施例の動作を説明するためのＨＩＤランプとして、上記の定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのものを考える。
【０１６０】
上述したようにＨＩＤランプは安定点灯に移行するまでに時間がかかり、その間の所定の時間でのランプ電圧の大きさで高圧放電灯の種類を判別することは説明したが、これを図２０を用いて別の観点から説明する。
【０１６１】
図２０は、定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのランプ電流―電圧特性（（Ｃ）、（Ｄ））及び７０Ｗと１５０Ｗを出力する放電灯点灯装置の特性（（Ａ）、（Ｂ））をそれぞれ示す特性図である。また、上記と同様に初期状態において放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するものとし、この状態で定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続されたとする。
【０１６２】
ｔ＝０で、放電灯点灯装置に電源が投入されると、この状態でＨＩＤランプは、低インピーダンスなので、図２０（Ｂ）のカーブに沿って矢印（１）に示すようにランプ電流が立ち上がる。そして、ランプ電圧が上昇していき（図２０の矢印（２））、ｔ＝ｔ１で判別手段５により、放電灯点灯装置の出力が１５０Ｗから７０Ｗへと切り替わる（図２０の矢印（３））。そして、図２０の矢印（４）、（５）へ動作ポイントが移動していき、定格電力が７０Ｗのランプ電流―電圧特性（Ｃ）と７０Ｗを出力する放電灯点灯装置の特性（Ａ）の交点であるＡ１で安定点灯する。
【０１６３】
なお、本実施の形態の応用例として、図２１に示すように、プリセット電力を切り替える第１の切替手段２２を別途設けてもよい。この第１の切替手段２２の切り替え態様は、たとえば、リモコン等を用いて遠隔操作を行ってもよいし、手動でもよい。
【０１６４】
図２１に示すような放電灯点灯装置によれば、たとえば、新しいＨＩＤランプの場合には通常、照度の立ち上がりが遅いので、これを補正するために第１の切替手段２２により、接続される可能性のある最大定格電力のＨＩＤランプの電力にプリセット電力を設定しておき、照度の立ち上がり速度を補正する。また、長時間使用したＨＩＤランプの場合には、ランプの寿命を重視するために第１の切替手段２２により、接続される可能性のある最小定格電力のＨＩＤランプの電力にプリセット電力を設定しておき、電極へのストレスを軽減することが可能となる。
【０１６５】
また、本実施の形態の他の応用例として、高圧放電灯の始動毎に、記憶手段に記憶されているプリセット電力のデータを該高圧放電灯の定格電力のデータに更新してもよい。
【０１６６】
このような放電灯点灯装置によれば、１回目の始動により高圧放電灯の種類を判別すると、２回目以降に１回目に始動させた高圧放電灯と同一の高圧放電灯を始動させる場合に、プリセット電力が該高圧放電灯の定格電力となっているので、該高圧放電灯に過剰の電力を供給し、該高圧放電灯にストレスを与えることがなくなる、という効果を奏する。
【０１６７】
ここで、上記のような定格ランプ電圧が等しく定格電力が異なるものでは、定格電力は定格ランプ電流に比例することになる。そして、対象ランプのうち、最小定格電力のものが放電灯点灯装置に接続され、対象ランプのうち最大定格電力のランプ電流を与える場合に、最小定格電力のものにその定格ランプ電流の２倍以上の電流を流してしまうと、ランプの種類によっては電極寿命を短くしてしまう場合がある。そこで、最小定格電力のランプに定格ランプ電流の２倍以上の電流が流れないように、たとえば、リミッタ回路等を設けておき、流れる電流を制限してもよい。
【０１６８】
本実施の形態において、プリセット電力として接続される可能性のある最大定格電力に設定しておくと、最大定格電力以外の高圧放電灯には過剰に電力が供給されることになり、該高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間を短くすることができる。これにより、高圧放電灯の照度の立ち上がりが速い快適な照明装置を提供できることになる。また、本実施の形態において、プリセット電力を接続される可能性のある最小定格電力に設定しておくと、最小定格電力以外の高圧放電灯には、判別手段５が動作するまでは、少ない電力が供給されることになり、高圧放電灯の電極劣化を防止する効果を奏する。
【０１６９】
なお、本実施の形態では、電源投入時から安定点灯時までの所定の時間において高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別したが、もちろん、安定点灯時以降の高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別しても構わない。
【０１７０】
また、本実施の形態では、放電灯点灯装置の負荷として、高圧放電灯を考えたが、もちろん、本実施の形態で考えた特性を有するものであれば、高圧放電灯に限られず、蛍光灯であってもよいし、他の放電灯であってもよい。
【０１７１】
さらにまた、本実施の形態では、放電灯点灯装置の電源投入時から安定点灯時までの所定の時間での高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別したが、検出するものは、高圧放電灯電圧に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電力、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）でもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。
【０１７２】
（実施例９）
以下、本発明の第９の実施の形態を図２２を参照して説明する。図２２は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１７３】
図２２に示す放電灯点灯装置は、図２１に示す放電灯点灯装置において、プリセット電力のデータと、高圧放電灯の再始動時に判別手段で判別された高圧放電灯の定格電力のデータと、を比較する比較手段１７を付加した構成としている。そして、プリセット電力のデータと判別手段で判別された高圧放電灯の定格電力のデータとが異なる場合には、高圧放電灯を消灯させるものである。
【０１７４】
このような放電灯点灯装置によれば、使用者が高圧放電灯３を取り替えた場合に、以前に装着されていた高圧放電灯３と異なる種類の高圧放電灯３を誤って装着したときには、高圧放電灯３が消灯し、使用者に高圧放電灯３の種類を間違ったことを知らせるお知らせ機能の働きをすることができる。
【０１７５】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１７６】
（実施例１０）
以下、本発明の第１０の実施の形態を図２３を参照して説明する。図２３は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１７７】
図２３に示す放電灯点灯装置は、図１８に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出手段１０を付加した構成としている。
【０１７８】
高圧放電灯３が寿命末期になった場合に、寿命末期検出手段１０が高圧放電灯３の寿命末期を検出し、寿命末期検出手段１０の検出動作を受けて、切替手段２０が複数種類の高圧放電灯のうち、最小の定格電力で、該高圧放電灯が点灯するように点灯制御回路４を切り替える。したがって、高圧放電灯３が寿命末期になった場合においても、高圧放電灯３に供給する電力を抑えることができる。これにより、高圧放電灯３の寿命末期時にも放電灯点灯装置に過剰の電力を供給するのを防ぐことができ、たとえば、放電灯点灯装置を構成する電子部品に熱的な損傷を与えるのを防ぐことができる。
【０１７９】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１８１】
【発明の効果】
請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯の種類の判別間違いを防止しつつ、該高圧放電灯を定格点灯させることができる。
【０１８２】
請求項２ないし５のいずれかに記載の放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯の放電開始直後は、管内圧力が低く放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので、発光光束が少ない。そして、高圧放電灯は蛍光灯等に比べ安定点灯に移行するまでに時間がかかる。この過渡時において、所定の積算時間経過後であって直流電源投入後安定点灯に移行するまでに達する高圧放電灯の過渡特性は、高圧放電灯の種類により異なっており、この所定の積算時間経過後に達した高圧放電灯の過渡特性により高圧放電灯の種類を判別し、点灯制御回路に制御信号を送信することにより該高圧放電灯を定格点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態を示す回路図である。
【図３ａ】第１の実施の形態の要部を示す回路図である。
【図３ｂ】第１の実施の形態の動作を示す図である。
【図４】異なる高圧放電灯の過渡特性を検出する検出閾値を示す図である。
【図５】異なる定格電力の高圧放電灯及び照明装置を示す図である。
【図６】第２の実施の形態を示す回路図である。
【図７】高圧放電灯の始動特性を示す特性図である。
【図８】高圧放電灯の始動特性を示す他の特性図である。
【図９】第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】高圧放電灯電圧と放電灯点灯装置との関係を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１３】第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】第６の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１６】第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１７】第７の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１８】第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】第８の実施の形態において定格電力が７０Ｗ及び１５０ＷのＨＩＤランプの特性図である。
【図２０】第８の実施の形態においてＨＩＤランプ及び放電灯点灯装置の各特性を示す特性図である。
【図２１】第８の実施の形態の応用例を示すブロック図である。
【図２２】第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図２３】第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 直流電源
２ 電力変換回路
３ 高圧放電灯
４ 点灯制御回路
５ 検出手段（定格点灯実現手段）
６ タイマー手段（定格点灯実現手段）
７ 判別手段（定格点灯実現手段）
８ 第１の検出手段（定格点灯実現手段）
９ 第１の判別手段（定格点灯実現手段）
１０ 第１の補正手段
１１ 第２の検出手段
１２ 第２の判別手段
１３ 過渡応答検出手段
１４ 第３の判別手段
１５ 立ち消え検出手段
１６ 第４の判別手段
１７ 比較手段
２０ 切替手段
２１ 記憶手段
２２ 第１の切替手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものであり、特に複数種類の定格電力の高圧放電灯を点灯させることが可能であり、しかも、各高圧放電灯の定格電力で高圧放電灯を点灯させることが可能な放電灯点灯装置及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、たとえば、特開平１−２２１８９３号公報のものが挙げられる。この放電灯点灯装置は、対象放電灯が放電灯に流れる電流（以下、放電灯電流という。）が略一定の複数の蛍光灯群であり、この蛍光灯群を点灯させるための１の放電灯点灯装置が、各蛍光灯に流れる電流を一定にするような定電流特性を備えているものである。
【０００３】
この従来例の場合、全ての蛍光灯を定格電力で点灯させるためには、各蛍光灯に流れる電流が全て略一定であることが前提となる。
【０００４】
また、他の従来例として、たとえば、特公平７−６６８６４号公報のものが挙げられる。この放電灯点灯装置は、対象放電灯が定格電力の異なる複数の蛍光灯であり、各蛍光灯の始動時の始動電圧の違いを判別し、判別した各蛍光灯の種類に応じて、各蛍光灯を定各点灯させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２２１８９３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特公平７−６６８６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１−２２１８９３号公報のものは、各蛍光灯に流れる電流が全て略一定であることが前提であるが、対象放電灯が高圧放電灯である放電灯点灯装置の場合、高圧放電灯の定格電力点灯時に、高圧放電灯に流れる電流（以下、高圧放電灯電流という。）は大きく異なる場合が多い。
【０００８】
ここで、Ｐｈｉｌｉｐｓ社製の高圧放電灯であるＣＤＭシリーズを例に採る。この高圧放電灯の高圧放電灯電流はそれぞれ、ＣＤＭ−Ｔ３５Ｗ（定格電力３５Ｗ）で０．５Ａ、ＣＤＭ−Ｔ７０Ｗ（定格電力７０Ｗ）で１Ａとなっている。このように、各高圧放電灯電流が大きく異なっている場合には、特開平１−２２１８９３号公報に開示されている放電灯点灯装置では、対応できないことになる。
【０００９】
また、特公平７−６６８６４号公報のものは、各蛍光灯の始動時の始動電圧がそれぞれ異なることが前提であるが、高圧放電灯の場合、複数種類の高圧放電灯の定格電力がそれぞれ異なっていても、始動時の始動電圧は、ほとんど変わらない場合が多い。したがって、始動電圧の違いを判別して、高圧放電灯の種類を特定することは難しい。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、１の放電灯点灯装置で、定格電力の異なる複数の高圧放電灯を判別し、それぞれの高圧放電灯を定格電力で点灯させることができる放電灯点灯装置及び照明装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、直流電源と、直流電源からの電力を変換し高圧放電灯に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の供給電力を制御する点灯制御回路と、を備えた放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置は複数種類の高圧放電灯を対象としており、直流電源投入後安定点灯に移行するまでの高圧放電灯の過渡特性が所定の閾値を超えたことを検出する検出手段と、閾値を超えるまでの時間を積算するタイマー手段と、高圧放電灯の始動特性が新品高圧放電灯の初始動時から変化した場合にタイマー手段の積算時間を補正する補正手段と、補正手段により補正されたタイマー手段の積算時間の長短により高圧放電灯の種類を判別するとともに点灯制御回路に制御信号を送信し該高圧放電灯を定格点灯させる判別手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
高圧放電灯の放電開始直後は、管内圧力が低く放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので、発光光束が少ない。そして、高圧放電灯は蛍光灯等に比べ安定点灯に移行するまでに時間がかかる。この過渡時において、過渡特性が所定の閾値に達するまでの時間は、高圧放電灯の種類により異なっており、この時間の長短により高圧放電灯の種類を判別し、点灯制御回路に制御信号を送信することにより該高圧放電灯を定格点灯させる。
【００１７】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の過渡特性とは、直流電源投入後高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの過渡時の電気特性、光学特性又は温度特性であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、電気特性とは、高圧放電灯電圧、高圧放電灯電流又は高圧放電灯電力であることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、光学特性とは、高圧放電灯の照度又は色温度であることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置において、温度特性とは、高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度であることを特徴とするものである。
【００３５】
請求項６記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、判別手段からの判別信号を受けて点灯制御回路を切り替える切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３６】
請求項７記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、判別手段が高圧放電灯の種類を判別するまで、高圧放電灯に予め設定した電力のデータを記憶しておく記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
【００３７】
請求項８記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータは、複数種類の高圧放電灯のうち、最大又は最小の定格電力のデータであることを特徴とするものである。
【００３８】
このような放電灯点灯装置においては、予め設定した電力が定格電力が最大のものであるときに最大定格電力以外の高圧放電灯が接続されると、高圧放電灯に過剰の電力を供給し高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間が短くなる。また、予め設定した電力が定格電力が最小のものであるときに最小定格電力以外の高圧放電灯が接続されると、高圧放電灯に過剰の電力が供給されず、高圧放電灯の電極の劣化を防止する。
【００３９】
請求項９記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータを切り替える第１の切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００４０】
このような放電灯点灯装置においては、第１の切替手段により状況に応じて適宜、高圧放電灯に過剰の電力を供給し高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間を短くしたり、高圧放電灯に過剰の電力を供給せずに高圧放電灯の電極の劣化を防止する。
【００４１】
請求項１０記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の始動毎に予め設定した電力のデータを判別された高圧放電灯の定格電力のデータに更新することを特徴とするものである。
【００４２】
このような放電灯点灯装置においては、１回目の始動により高圧放電灯の種類を判別すると、２回目の始動以降に１回目の始動の場合と同一の高圧放電灯を点灯させるときには、該高圧放電灯に供給される電力には該高圧放電灯の定格電力が供給される。
【００４３】
請求項１１記載の放電灯点灯装置は、請求項７記載の放電灯点灯装置において、予め設定した電力のデータと、高圧放電灯の再始動時に種類を判別された高圧放電灯の定格電力のデータと、を比較する手段を設け、両者のデータが異なる場合には高圧放電灯を消灯することを特徴とするものである。
【００４４】
このような放電灯点灯装置においては、使用者が高圧放電灯を取り替える場合において、取り替え前に装着されていた高圧放電灯と異なるものを装着したときには高圧放電灯が消灯する。
【００４５】
請求項１２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、複数種類の高圧放電灯の最大定格電力と最小定格電力との比が、（最大定格電力）／（最小定格電力）＜２であることを特徴とするものである。
【００４６】
高圧放電灯の種類によっては、高圧放電灯電圧は等しく定格電力が異なるシリーズがある。このような高圧放電灯では、高圧放電灯電力は高圧放電灯電流に比例することになる。そして、請求項１記載の放電灯点灯装置において、対象高圧放電灯のうち、最小定格電力のものが放電灯点灯装置に接続され、対象高圧放電灯のうちの最大定格電力の高圧放電灯電流を与える場合に、最小定格電力のものにその定格電流の２倍以上の電流を与えると、該高圧放電灯の電極寿命を短くしてしまう場合がある。そこで、上記のように最小定格電力の高圧放電灯に定格電流の２倍以上の電流が流れないようにしておく。
【００４７】
請求項１３記載の放電灯点灯装置は、請求項６記載の放電灯点灯装置において、高圧放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出手段を設け、寿命末期検出手段が高圧放電灯の寿命末期を検出したときに、切替手段が寿命末期の該高圧放電灯の定格電力よりも小さい定格電力の高圧放電灯の電力で、該高圧放電灯が点灯するように点灯制御回路を切り替えることを特徴とするものである。
【００４８】
このような放電灯点灯装置においては、高圧放電灯が寿命末期になった場合に、高圧放電灯に供給する電力を抑える。
【００４９】
請求項１４記載の照明装置は、請求項１ないし１３のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備え、高圧放電灯を点灯させることを特徴とするものである。
【００５０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５を参照して説明する。図１は本実施の形態のブロック図を示しており、図２は本実施の形態の回路図を示している。また、図３は本実施の形態の要部の回路図を示しており、図４は異なる高圧放電灯の過渡特性を検出する検出閾値を示している。さらに、図５は異なる定格電力の高圧放電灯及び照明装置を示している。
【００５１】
つぎに、各部の構成を詳述する。
【００５２】
直流電源１は、交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとを備えている。
【００５３】
交流電源ＡＣは商用の交流電源であり、電圧は、たとえば、１００Ｖ、２００Ｖ又は２４０Ｖである。
【００５４】
ダイオードブリッジＤＢは、交流電源ＡＣからの交流電圧を脈流状の直流電圧に整流し出力するものである。ここで、交流電源ＡＣの電圧が１００Ｖの場合、ダイオードブリッジの代わりに、たとえば、倍電圧整流回路を用いてもよい。倍電圧整流回路を用いると、交流電源の電圧が実質的に２００Ｖと同等とみなせ、倍電圧整流回路以後に接続されている回路に流れる電流が、ダイオードブリッジを用いた場合と比べ約半分となるので、放電灯点灯装置の効率を上げることができる。
【００５５】
また、ダイオードブリッジＤＢの前段にコンデンサ及びインダクタ等から構成される入力フィルタ回路（図示しない）を挿入してもよい。このような入力フィルタ回路をダイオードブリッジＤＢの前段に挿入しておくと、交流電源ＡＣからの雑音を後述する電力変換回路２に漏れるのを防止したり、あるいは逆に、電力変換回路２からの雑音が電源側に漏れるのを防止することができる。
【００５６】
電力変換回路２は、昇圧チョッパ回路２ａ１と降圧チョッパ回路２ａ２とフルブリッジインバータ回路２ｂとを備えている。
【００５７】
昇圧チョッパ回路２ａ１は、力率改善用であってダイオードブリッジＤＢからの脈流状の直流電圧を所望の直流電圧に変換し出力するものであり、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１及びコンデンサＣ１から構成されている。そして、スイッチング素子Ｑ１を、たとえば、昇圧チョッパ回路２ａ１の制御回路ＩＣ２ａ１であるモトローラ社製の集積回路ＭＣ３４２６１の１番ピンをスイッチング素子のゲートに接続し制御する。このＭＣ３４２６１の１番ピンは、スイッチング素子Ｑ１の駆動周波数を決定するピンである。
【００５８】
ここで昇圧チョッパ回路２ａ１は、その他、降圧チョッパ、昇降圧チョッパ等であっても構わない。要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。
【００５９】
降圧チョッパ回路２ａ２は、後述する高圧放電灯３への供給電力を制御するものであり、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ２及びコンデンサＣ２から構成されている。そして、スイッチング素子Ｑ２を、たとえば、降圧チョッパ回路２ａ２の制御回路ＩＣ２ａ２である日本電気製の集積回路μＰＣ１０９４で制御する。
【００６０】
ここで、降圧チョッパ回路２ａ２は、その他、昇圧チョッパ、昇降圧チョッパ回路等であっても構わない。昇圧チョッパ回路２ａ１と同様に、要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。
【００６１】
フルブリッジインバータ回路２ｂは、降圧チョッパ回路２ａ２からの直流電圧をスイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のオン／オフ動作により矩形波電圧に変換するものであり、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６は、たとえば、電界効果トランジスタから構成されている。本実施の形態ではフルブリッジ型のインバータ回路を採用したが、インバータ回路はその他ハーフブリッジ型、１石型、あるいは、プッシュプル型であってもよい。要は、直流電圧を交流の矩形波電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。そして、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のゲートａ、ｂ、ｅ及びｄに、たとえば、フルブリッジインバータ回路２ｂの制御回路ＩＣ２ｂである三菱電機製の集積回路Ｍ６３９９１ＦＰを接続し制御する。
【００６２】
イグナイタ回路２ｃは高圧放電灯３に数ｋＶピークのパルス電圧を与え始動させるものであり、コンデンサやパルストランス等から構成されている。
【００６３】
高圧放電灯３は、セラミック又はガラス容器内に不活性ガス（たとえば、アルゴン、クリプトン）や水銀（その他、ナトリウム、カドミウム）蒸気等の放電ガスが封印されており、励起された封入金属に電子が衝突することにより可視光を発生するものである。高圧放電灯３として本実施の形態では、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すような外形寸法が略同一で、発光管内のアーク間距離が５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍとそれぞれ異なるメタルハライドランプを考えている。このメタルハライドランプの電気特性は、アーク間距離が５ｍｍのもので、ランプ電力３５Ｗ、ランプ電圧９０Ｖ、ランプ電流０．５Ａであり、アーク間距離が７ｍｍのもので、ランプ電力７０Ｗ、ランプ電圧９０Ｖ、ランプ電流１Ａであり、アーク間距離が９ｍｍのもので、ランプ電力１５０Ｗ、ランプ電圧９５Ｖ、ランプ電流１．８Ａである。
【００６４】
なお、本実施の形態では、メタルハライドランプを考えたが、高圧放電灯３は高圧ナトリウム灯等のどのようなＨＩＤランプでもよい。
【００６５】
そして、図５（ｄ）に示すように、高圧放電灯３の周囲を囲って配光制御を行う一面に開口部１８’をもった反射鏡１８と、高圧放電灯３装着用のソケット１９と電気的に接続されて高圧放電灯３の点灯制御を行う放電灯点灯装置から照明装置が構成されている。もちろん、照明装置はこのような形状のものに限られない。
【００６６】
点灯制御回路４は、図２（ｂ）に示すようにコンパレータＣＯＭＰ１及びコンパレータＣＯＭＰ２等から構成されており、後述するＩｌａ検出回路５ａからの信号とコンパレータＣＯＭＰ１等から構成される発振回路の基準出力信号とを比較し、制御回路ＩＣ２ａ２を介してスイッチング素子Ｑ２を制御する。
【００６７】
第１の検出手段５は、図２（ａ）に示すようにランプ電流を検出するＩｌａ検出回路５ａとランプ電圧を検出するＶｌａ検出回路５ｂとから構成されている。
【００６８】
Ｖｌａ検出回路５ｂは、増幅器ＯＰＡＭＰ１等から構成されており、図３（ａ）に示すようにランプ電圧Ｖｌａに比例する抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧電圧が抵抗を介して増幅器ＯＰＡＭＰ１の反転入力端子に入力されている。そして、ランプ電圧に応じた電圧値としてのランプ電流の目標値電圧Ｖｉを生成する。
【００６９】
Ｉｌａ検出回路５ａは、増幅器ＯＰＡＭＰ２等から構成されており、目標値電圧Ｖｉと抵抗Ｒ３に流れるランプ電流との誤差に基づく電圧を増幅し、コンパレータＣＯＭＰ２の非反転入力端子に入力され、コンパレータＣＯＭＰ２の反転入力端子に入力される基準電圧と比較しスイッチング素子Ｑ２を制御する。
【００７０】
タイマー手段６は、図３（ａ）に示すようにコンパレータＣＯＭＰ３、ツェナ−ダイオードＺＤ、コンデンサＣ０及び抵抗Ｒ５、Ｒ６から構成されている。そして、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６の一端は基準電圧Ｖｃｃに接続されている。もちろん、タイマー手段６は本実施の形態で示したようなものではなく、たとえば、シグネティクス社製の８ピンタイプのＩＣであるＮＥ５５５を使用してもよい。このＮＥ５５５の動作は周知なので詳しい動作説明は省略するが、タイマー時間は、６番ピン（図示しない）のスレッシュホールド電圧がタイマー回路１９の電源電圧である８番ピン（図示しない）の電圧の２／３を超えると終了する。
【００７１】
第１の判別手段７は、図３（ａ）に示すようにラッチ回路ＲＳ、コンパレータＣＯＭＰ４、スイッチＳＷ、ダイオードＤ０、基準電圧Ｖｃ及び抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒｗ７０、Ｒｗ１５０とから構成されている。
【００７２】
つぎに、本実施の形態の動作を図２ないし図４及び図８を参照して動作を説明する。ここで、図３（ｂ）―（１）は、放電灯点灯装置が７０Ｗを出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプ及び１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ接続したときのランプ電圧Ｖｌａの変化を示しており、図３（ｂ）―（２）は、放電灯点灯装置に１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたときのコンパレータＣＯＭＰ３、コンパレータＣＯＭＰ４及びラッチ回路ＲＳのＱ出力を示しており、さらに図３（ｂ）―（３）は、放電灯点灯装置に７０ＷのＨＩＤランプが接続されたときのコンパレータＣＯＭＰ３、コンパレータＣＯＭＰ４及びラッチ回路ＲＳのＱ出力を示している。
【００７３】
いま、放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合を考える。また、図８に示すｔ＝０とｔ＝ｔ１との間にコンデンサＣ０の充電電圧がコンパレータＣＯＭＰ３の閾値電圧を超え、コンパレータＣＯＭＰ３はオンするものとする。
【００７４】
交流電源ＡＣが投入されると、昇圧チョッパ回路２ａ１、降圧チョッパ回路２ａ２及びフルブリッジインバータ回路２ｂに電力が供給され、スイッチング素子Ｑ３ないしＱ６のオン／オフ動作を開始する。
【００７５】
すると、ＨＩＤランプに電力が供給され、ランプ電圧は図８（Ａ）に示すように上昇を開始する。また、交流電源ＡＣの投入と同時にコンデンサＣ０の充電が開始される、そして図８に示すｔ＝０とｔ＝ｔ１との間の時間にコンパレータＣＯＭＰ３がオンする。
【００７６】
つぎに、ｔ＝ｔ１にてランプ電圧がＶｃに達すると、コンパレータＣＯＭＰ４の非反転入力が反転入力Ｖｃよりも大きくなり、コンパレータＣＯＭＰ４がオンする。すると、ラッチ回路ＲＳのセット入力Ｓにハイ信号が入力され、ラッチ回路ＲＳの出力Ｑがハイ信号を出力する。ここで、コンパレータＣＯＭＰ３は既にオンしているので、コンパレータＣＯＭＰ４は抵抗Ｒ４を介してスイッチＳＷをオンさせる。すると、Ｉｌａ検出回路５ａに入力される電流は抵抗Ｒ３／／（抵抗Ｒｗ７０＋抵抗Ｒｗ１５０）で決まる値となる。すなわち、図４に示すように目標値電圧Ｖｉが定格電力が７０ＷのＨＩＤランプの電圧となり、この目標値電圧Ｖｉにより点灯制御回路４によりに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを定格電力の７０Ｗで点灯させる。
【００７７】
また、放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、ランプ電圧はＶｃに達しないので、コンパレータＣＯＭＰ４がオフし、ラッチ回路ＲＳの出力Ｑがロー信号を出力するので、スイッチＳＷはオフとなり、Ｉｌａ検出回路５ａに入力される電流は抵抗Ｒ３＋抵抗Ｒｗ１５０で決まる値となる。すなわち、図４に示すように目標値電圧Ｖｉが定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプの電圧となり、この目標値電圧Ｖｉにより点灯制御回路４によりに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを定格電力の１５０Ｗで点灯させる。つまり、定格電力１５０ＷのＨＩＤランプが定格電力で点灯することになる。
【００７８】
ここで、高圧放電灯の種類に応じて、スイッチＳＷ、抵抗Ｒｗ７０及び抵抗Ｒｗ１５０の数を適宜増加させると、定格電力の異なる複数の高圧放電灯を該高圧放電灯の定格電力で点灯できることになる。
【００７９】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００８０】
なお、本実施の形態で示した制御回路４、Ｉｌａ検出回路５ａ及びＶｌａ検出回路５ｂは一例であり、このような作用効果を奏するものであれば、本実施の形態の回路構成に限られず他の回路構成であってもよい。
【００８１】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図６ないし図８を参照して説明する。図６は本実施の形態の回路図を示しており、図７は高圧放電灯の始動特性を示している。また、図８は他の高圧放電灯の始動特性を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００８２】
図６に示した放電灯点灯装置と図３（ａ）に示した放電灯点灯装置との相違点は、図６に示した放電灯点灯装置では、点灯制御回路４、Ｉｌａ検出回路５ａ、Ｖｌａ検出回路５ｂ及びタイマー手段６をマイコンＭＣで構成した点である。そして、このようなマイクロプロセッサ等により構成されている演算回路（ＣＰＵ）、メモリ及びインターフェイス回路を備えたマイコンＭＣとして、本実施の形態では、ＳＴマイクロエレクトロニクス製のＳＴ７２Ｇシリーズを用いている。
【００８３】
つぎに、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。
【００８４】
一般に、ＨＩＤランプは放電開始直後の管内圧力が低く、放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので発光光束が少ない。図７は、放電灯点灯装置で高圧放電灯を点灯させた場合において、該高圧放電灯が定格点灯するまでのＨＩＤランプのランプ電流及びランプ電圧の経時変化を示す特性図である。図７に示すように、ＨＩＤランプの起動直後（経過時間：０〜ｔ１）は、ランプ電圧が小さく、ランプ電流が大きい状態、すなわち、ランプのインピーダンスは数Ω程度の低インピーダンスの状態となっている。そして、安定点灯へ移行するにつれて（経過時間：ｔ１〜ｔ２）徐々にインピーダンスが大きくなり、安定点灯時（経過時間：ｔ２〜）のランプのインピーダンスは数百Ω程度となる。このように、ＨＩＤランプは瞬時に安定点灯状態に移行しない。この安定点灯状態に移行するまでの時間は数分程度かかる。そして、このＨＩＤランプの特性を利用して検出手段５で直流電源投入後安定点灯に移行するまでの上記過渡期間の高圧放電灯３の過渡特性が所定の閾値を超えたことを検出し、タイマー手段６で閾値を超えるまでの時間を積算し、判別手段７でタイマー手段の積算時間により高圧放電灯３の種類を判別するとともに点灯制御回路４に制御信号を送信し該高圧放電灯を定格点灯させるのである。
【００８５】
一例として、定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプを考える。図８は、各ＨＩＤランプの経過時間ｔに対するランプ電圧Ｖｌａの変化を示している。そして、図８（Ａ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、図８（Ｂ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合のランプ電圧Ｖｌａの特性図をそれぞれ示している。図８（Ｂ）に示すように放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合には、ＨＩＤランプのランプ電圧の立ち上がりは、図８（Ａ）の７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に比べ遅くなる。ここで、検出手段５により所定の閾値電圧Ｖａを設けておき、この閾値電圧Ｖａに達するまでの時間をタイマー手段６により積算する。この例の場合においては、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが閾値電圧Ｖａに達するまでの時間は、図８（Ａ）に示すようにｔ＝ｔ１であり、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが閾値電圧Ｖａに達するまでの時間は図８（Ｂ）に示すようにｔ＝ｔ２である。すなわち、この時間の差異により、ＨＩＤランプの種類を判別することができる。
【００８６】
上述のようにＨＩＤランプのような高圧放電灯では、安定点灯に移行するまでの時間が蛍光灯等と比較して長いために、定格電力の異なる各ＨＩＤランプが所定の閾値電圧に達するまでの時間差が明確である。このように時間差が明確であるために高圧放電灯の種類を判別しやすいのである。
【００８７】
つぎに、判別手段７には、放電灯点灯装置がある電力を出力するように設定されている場合において、あるＨＩＤランプが放電灯点灯装置に接続され、点灯させたときに、該ＨＩＤランプのランプ電圧が閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を予め記憶している。
【００８８】
すなわち、判別手段７には、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間（以下、ｔ（７０、７０）という。）、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（７０、１５０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（１５０、７０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶しており、これらの値とタイマー手段６が積算した値とを比較し、高圧放電灯の種類を特定する。この例では、ｔ（７０、１５０）＝ｔ２となると、判別手段７は定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたと判断し、点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力を１５０Ｗになるように制御する。
【００８９】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００９０】
また、図１と同一構成にて１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させる他の手法を説明する。
【００９１】
上述したように放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合のランプ電圧Ｖｌａの立ち上がりは、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に比べて遅くなる。ここで同一時間が経過後のランプ電圧Ｖｌａの差に着目する。図８に示すようにｔ＝ｔ１におけるランプ電圧Ｖｌａは、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合にはＶｂとなり、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合にはＶａとなる。すなわち、このランプ電圧Ｖｌａの差により、高圧放電灯の種類を判別するのである。
【００９２】
つぎに、判別手段７には放電灯点灯装置がある電力を出力するように設定されている場合において、あるＨＩＤランプが接続し点灯したときに所定の時間での該ＨＩＤランプのランプ電圧を予め記憶している。
【００９３】
このように放電灯点灯装置の出力電力と対象となるＨＩＤランプの定格電力の種々の組合せを判別手段７に含まれるメモリに予め記憶し、タイマー手段６が積算したｔ＝ｔ１のランプ電圧値を検出手段５が検出し判別手段７に含まれるマイクロプロセッサにより該メモリの記憶値と該ランプ電圧値とを比較して、ＨＩＤランプの種類を判別することができる。
【００９４】
判別後、ＨＩＤランプの種類に応じた点灯制御に切り替えるために判別手段７は点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力電力を切り替える。
【００９５】
以上のようにして、１の放電灯点灯装置により高圧放電灯の種類に応じて各高圧放電灯をそれぞれ定格点灯させることができるのである。
【００９６】
上述したように本実施の発明によれば、プログラムを設定するだけで上述した検出手段５、タイマー手段６及び判別手段７を簡単に構成することができる。また、このように制御手段を全てマイコン化すると、放電灯点灯装置をコンパクトにすることができる。
【００９７】
ここで、図８に示す各ＨＩＤランプの経過時間の変化に対するランプ電圧の変化、すなわち、曲線の微分値（曲線の傾き）を経過時間毎に測定して、その微分値から高圧放電灯の種類を判別してもよい。
【００９８】
なお、本実施の形態では、放電灯点灯装置の負荷として、高圧放電灯を考えたが、もちろん、本実施の形態で考えた特性を有するものであれば、高圧放電灯に限られず、蛍光灯であってもよいし、他の放電灯であってもよい。
【００９９】
また、本実施の形態では、検出手段５で直流電源投入後安定点灯に移行するまでの上記過渡期間の高圧放電灯の過渡特性値を検出し、タイマー手段６で経過時間を積算し、判別手段７でタイマー手段６の積算時間と検出手段５とで検出された過渡特性値により高圧放電灯の種類を判別したが、検出するものは、高圧放電灯電圧に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電力、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）を検出し高圧放電灯の種類を判別してもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。
【０１００】
たとえば、高圧放電灯３の安定点灯時に、色温度の違いにより接続された高圧放電灯３の種類を判別する場合を考える。
【０１０１】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（７０、７０）とし、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（７０、１５０）とし、さらに、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（１５０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｔｃ（１５０、１５０）の値を判別手段７に予め全て記憶しておく。そして、検出手段５には色温度センサを備え、安定点灯時の色温度を検出する。つぎに、予め記憶している値と色温度センサによる検出値を比較し、判別手段７が高圧放電灯３の種類を判断し、高圧放電灯３に適切な電力供給ができるように点灯制御回路４に制御信号を送信し、点灯制御を切り替えてもよい。
【０１０２】
以下に、松下電器産業製のセラミックメタルハライドランプ「パナビーム」で色温度３５００Ｋ（ＷＷ）のものを実測した値を示す。
Ｔｃ（７０、７０）＝３４００Ｋ
Ｔｃ（７０、１５０）＝３８００Ｋ
Ｔｃ（１５０、７０）＝３８００Ｋ
Ｔｃ（１５０、１５０）＝３４００Ｋ
これは、発光管内に封入されて発光に寄与する複数のハロゲン化合物の蒸気圧が、定格電力供給時に所定の温度でそれぞれが狙いの蒸気圧になって、定格の色温度になるが、過剰な電力が供給され所定の温度より高い状態や、定格に比して供給電力が不足し所定の温度より低い状態では、封入された複数のハロゲン化合物の蒸気圧のバランスが定格電力時のそれと異なるため生じるのである。これはハロゲン化合物各々の温度特性が異なるためである。
【０１０３】
色温度の定格値３５００Ｋに対して、１００Ｋほど低めにばらついているが、定格電力以上、もしくは定格電力以下で点灯させた場合、定格値より２００〜３００Ｋほどずれており、バラツキよりズレが大きいので負荷判別を行い負荷に適した制御切り替えが可能である。
【０１０４】
また、高圧放電灯３の安定点灯時に、高圧放電灯３の種類を判別する別の例として、光色によって高圧放電灯３の種類を判別するパラメータとして、黒体軌跡からの色ズレ度合いを示すＤｕｖ値が挙げられる。
【０１０５】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときのＤｕｖ値Ｄｕｖ（７０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（７０、１５０）、さらに放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力し、定格電力７０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（１５０、７０）、同点灯装置に定格電力１５０Ｗランプを接続したときの色温度Ｄｕｖ値Ｄｕｖ（１５０、１５０）の値を予め全て判別手段７にはＤｕｖセンサを備え、安定点灯時のＤｕｖ値を検出を検出し、上記と同様に高圧放電灯３の種類を判別してもよい。
【０１０６】
以下に、松下電器産業製セラミックメタルハライドランプ「パナビーム」で色温度３５００Ｋ（ＷＷ）のものを実測した値を示す。
Ｄｕｖ（７０、７０）＝０．００８６
Ｄｕｖ（７０、１５０）＝０．０１２５
Ｄｕｖ（１５０、７０）＝０．０１２８
Ｄｕｖ（１５０、１５０）＝０．０００２
定格電力供給時のＤｕｖ値、つまりＤｕｖ（７０、７０）やＤｕｖ（１５０、１５０）に対して、定格電力以上、もしくは定格電力以下で点灯させた場合、Ｄｕｖ値は定格電力供給時の値に比べはるかに大きく（１．５倍〜６０倍）黒体軌跡からのズレが大きい。したがって、Ｄｕｖ値の検出により高圧放電灯３の種類の判別を行い、高圧放電灯３の種類に適した制御切り替えが可能である。
【０１０７】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１０８】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施の形態を図９及び図１０を参照して説明する。図９は本実施の形態のブロック図を示しており、図１０は高圧放電灯電圧と放電灯点灯装置との関係を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１０９】
図９に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３が安定点灯に移行した後の高圧放電灯３の定常特性の差異を検出する第１の検出手段８と、第１の検出手段８の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯３を定格点灯させる第１の判別手段９と、を備えた構成としている。
【０１１０】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯３を定格点灯させるための動作態様について説明する。
【０１１１】
本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。そして、放電灯点灯装置の出力電力の初期設定としては、７０Ｗの電力が出力されるように設定されているものとする。
【０１１２】
図１０は、各ＨＩＤランプが安定点灯した後の、放電灯点灯装置の出力特性とランプ電圧特性とを示している。すなわち、図１０の動作点Ａは放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、動作点Ｂは放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、動作点Ｃは放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合をそれぞれ示している。
【０１１３】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示したような高圧放電灯は、定格点灯時のランプ電圧は全て略９０Ｖとなっている。したがって、動作点Ａと動作点Ｃとのランプ電圧値は等しくＶ１となる。
【０１１４】
そして上述したように、放電灯点灯装置は初期の状態においては、７０Ｗの電力を出力するように設定されている。この放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続し安定点灯に移行した場合、ランプ電圧はＶ２（≠Ｖ１）となる。ここで、安定点灯に移行した後の任意の時間ｔ＝ｔ１において、第１の検出手段８はランプ電圧を検出して検出電圧を第１の判別手段９に送信する。第１の判別手段９には、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力（以下、Ｗ（７０、７０）という。）、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（７０、１５０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（１５０、７０）、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合に示す電力Ｗ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶しており、これらの値と、第１の検出手段８が検出した検出電圧と、を比較し、高圧放電灯の種類を特定する。この例の場合では、Ｗ２＝Ｗ（７０、１５０）なので、第１の判別手段９は、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されたと判断し、ｔ＝ｔ１で点灯制御回路４に制御信号を送信し、放電灯点灯装置の出力を１５０Ｗに制御する。このようにして、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを定格点灯させるのである。
【０１１５】
実測値の一例を挙げると、動作点Ａでのランプ電圧Ｖ１＝８６．０Ｖで、動作点Ｂでのランプ電圧Ｖ２＝７３．２Ｖであり、電圧差が１２．８Ｖと大きいので高圧放電灯の種類を特定することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、検出するものは高圧放電灯電力に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電圧、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）でもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。そして、該特性のデータを予め第１の判別手段９に記憶させておき、高圧放電灯の種類を特定すればよい。
【０１１７】
さらにまた、高圧放電灯の種類の誤判別を防止し、放電灯の種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に高圧放電灯の電圧を再度検出し、判別を繰り返してもよい。
【０１１８】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
（実施例４）
以下、本発明の第４の実施の形態を図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は本実施の形態のブロック図を示しており、図１２は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１２０】
図１１に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、タイマー手段の積算時間を補正する第１の補正手段１０を付加した構成としている。
【０１２１】
放電灯点灯装置を再始動した場合には、高圧放電灯３の温度は上昇しており、したがって、初始動時よりも点灯しやすい状態となっている。すなわち、図１２（Ａ）に示すように検出手段５に設けた所定の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ＝ｔ１は、初始動時の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間ｔ＝ｔ２と比較して、短くなる。したがって、この場合は第１の補正手段１０により（ｔ２−ｔ１）の時間を補正してやると、再始動時の高圧放電灯の種類の判別間違いを防止することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態の応用例として、図１に示す放電灯点灯装置に、タイマー手段の積算時間を補正する第２の補正手段を付加し、高圧放電灯の経時変化による始動時の閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を補正することもできる。高圧放電灯は、経時変化により電極の劣化やバルブに封印されているガス圧が変化し、通常、新品時と始動特性が異なってくる。この場合において、閾値電圧Ｖａに達するまでの時間を補正してやると経時変化により始動特性が初期時から変化した場合においても、高圧放電灯の種類の判別間違いを防止することができる。
【０１２３】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１２４】
（実施例５）
以下、本発明の第５の実施の形態を図１３を参照して説明する。図１３は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１２５】
図１３に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３が安定点灯に移行した後の高圧放電灯３の音響共鳴周波数を検出する第２の検出手段１１と、第２の検出手段１１の音響共鳴周波数の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第２の判別手段１２と、を付加した構成としている。また、電力変換回路２が高圧放電灯３に供給する電力は高周波電力とする。
【０１２６】
ＨＩＤランプの一種であるメタルハライドランプは、放電管の中に種々のメタルハライド（ハロゲン化金属）を封入したランプであり、封入する金属の組合せを選択することによって種々の光を得ることができる。このメタルハライドランプを高周波で点灯すると、音響的共鳴現象が生じることがある。この音響的共鳴現象とは、放電管中の金属蒸気ガスの疎密波により音響振動が生じ、これが高周波電力と共鳴する現象である。メタルハライドランプでは、音響共鳴周波数は高周波点灯時に広い周波数帯域に分布し、また、放電管の形状、封入蒸気圧に依存する。そして、メタルハライドランプにこの音響的共鳴現象が発生すると、ランプ電流、ランプ電圧及びランプ電力が周期的又は非周期的に変動し、ランプにチラツキが発生したり、ランプが立ち消えを起こす場合がある。
【０１２７】
そして、一般的な傾向としては、顕著に発生する音響共鳴周波数の基本周波数は、定格電力の小さいメタルハライドランプの方がより周波数は高い。このメタルハライドランプの定格電力の違いによる音響共鳴周波数の違いを利用して、該メタルハライドランプの種類を判別できることになる。本実施の形態においても、例として定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのメタルハライドランプを考える。また、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を特定するための手法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２８】
すなわち、第２の判別手段１２には、第１の実施の形態と同様に、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０Ｗのメタルハライドランプを接続した場合の音響共鳴周波数の基本周波数等のｆ（７０、７０）、ｆ（７０、１５０）、ｆ（１５０、７０）、ｆ（１５０、１５０）の値を予め全て記憶させておき、たとえば、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０Ｗのメタルハライドランプを接続した場合の音響共鳴周波数の基本周波数を第２の検出手段１１で検出し、互いの周波数を比較することにより、該高圧放電灯の種類を特定し、高圧放電灯の種類を特定した後は音響共鳴周波数よりも低い周波数帯で該高圧放電灯を定格点灯させるのである。また、音響共鳴周波数の代わりに高圧放電灯の光出力変動（チラツキや立ち消え）を検出してもよい。
【０１２９】
ここで、メタルハライドランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に音響共鳴周波数を検出してもよい。
【０１３０】
また、音響共鳴周波数は、メタルハライドランプの放電管径の大小や封入ガスの組成によっても異なり、単にメタルハライドランプの定格電力の相違のみならず、たとえば、製造メーカーの特定等が可能な場合もある。
【０１３１】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１３２】
（実施例６）
以下、本発明の第６の実施の形態を図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は本実施の形態のブロック図を示しており、図１５は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１３３】
図１４に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯３の第１の電気特性に過渡的な変化を与え、過渡的な変化に対する第２の電気特性の過渡応答を検出する過渡応答検出手段１３と、過渡応答検出手段１３の検出を受けて高圧放電灯３の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第３の判別手段１４と、を付加した構成としている。
【０１３４】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。さらに、本実施の形態では、一例として、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電圧を考える。
【０１３５】
安定点灯中のＨＩＤランプに、図１５（ｂ）に示すようなパルス電力を与えた場合、ランプ電圧は直ちに変化しない。すなわち、ＨＩＤランプが熱的な平衡状態に達するまでには、一定のタイムラグが存在する。このときのランプ電圧の変化幅は、図１５（ａ）に示すように、定格電力が小さいものの方が大きい。この変化幅の差を検出し、該ＨＩＤランプの種類を判別できることになる。
【０１３６】
判定手法は、第１の実施の形態等と同様で、第３の判別手段１４に各変化幅のデータを記憶させておき、該ＨＩＤランプの種類を特定する。
【０１３７】
ここで、ＨＩＤランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に変化幅を検出してもよい。
【０１３８】
また、本実施の形態では、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電圧を考えたが、もちろん、電気特性はこれらに限られない。要は、ＨＩＤランプにある電気的なパルス変化を与え、その変化に応答する別の電気特性により、定格の異なるＨＩＤランプの種類を特定することができれば、どのような電気特性でもよい。たとえば、第１の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電力、第２の電気特性としてＨＩＤランプのランプ電流としてもよい。
【０１３９】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１４０】
（実施例７）
以下、本発明の第７の実施の形態を図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は本実施の形態のブロック図を示しており、図１７は本実施の形態の動作を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１４１】
図１６に示す放電灯点灯装置は、図１に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯の調光制御を行い高圧放電灯が立ち消えするときを検出する立ち消え検出手段１５と、立ち消え検出手段１５の検出を受けて高圧放電灯の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させる第４の判別手段１６と、を付加した構成としている。
【０１４２】
以下、１の放電灯点灯装置に接続される可能性のある複数種類の高圧放電灯のどれかが放電灯点灯装置に接続された場合に、該高圧放電灯を定格点灯させるための動作態様を説明する。本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、一例として、１の放電灯点灯装置で定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプをそれぞれ定格点灯させる場合を考える。
【０１４３】
ＨＩＤランプの調光の下限は、ランプの種類に拘らず定格電力点灯時の２０〜３０％程度である。したがって、定格電力の小さいランプの方がより小電力まで調光が可能となる。図１７（Ａ）は、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプの調光下限の電力を示す。調光下限の電力としては、たとえば、放電灯点灯装置の入力電力でもよい。そして、図１７（Ｃ）は、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプの調光下限の電力を示す。
【０１４４】
このような放電灯点灯装置において、たとえば、ｔ＝ｔ１で、調光制御を行い、入力電力ＷをＷ＝Ｗ３とすると、定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、該ＨＩＤランプは消灯することになる。ところが、定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合には、該ＨＩＤランプは消灯しない。
【０１４５】
ランプ電流がゼロになったかどうかで、この調光下限の電力を立ち消え検出手段１５で検出し、第１の実施の形態等と同様に、第４の判別手段１６が含むメモリに予め記憶させている各ＨＩＤランプの調光下限の電力と判別手段１６が含むマイクロプロセッサで比較して、該ＨＩＤランプの種類を特定し定格点灯させるのである。
【０１４６】
ここで、ＨＩＤランプの種類の誤判別を防止し、ランプの種類を確実に特定するために、たとえば、別途タイマー回路等を設けておき、一定時間毎に検出してもよい。
【０１４７】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１４８】
（実施例８）
以下、本発明の第８の実施の形態を図１８ないし図２１を参照して説明する。図１８は本実施の形態のブロック図を示しており、図１９は定格電力が７０Ｗ及び１５０ＷのＨＩＤランプの特性図を示している。また、図２０はＨＩＤランプ及び放電灯点灯装置の各特性を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１４９】
図１８に示す放電灯点灯装置は、直流電源１と、直流電源１からの電力を変換し高圧放電灯３に電力を供給する電力変換回路２と、電力変換回路２の供給電力を制御する点灯制御回路４と、放電灯点灯装置の電源投入時から安定点灯時までの所定の時間での高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯３の種類を判別する判別手段５（高圧放電灯選別手段）と、高圧放電灯３の種類の判別を受けて高圧放電灯３を定格点灯させるために点灯制御回路４を切り替える切替手段２０（高圧放電灯選別手段）と、判別手段５が高圧放電灯３の種類を判別するまでに高圧放電灯３に供給するプリセット電力のデータを記憶する記憶手段２１と、を備えている。
【０１５０】
上述したように、一般に、ＨＩＤランプは放電開始直後の管内圧力が低く、放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので発光光束が少ない。図７は、ＨＩＤランプのランプ電流及びランプ電圧の経時変化を示す特性図である。図２に示すように、ＨＩＤランプの起動直後（経過時間：０〜ｔ１）は、ランプ電圧が小さく、ランプ電流が大きい状態、すなわち、ランプのインピーダンスは数Ω程度の低インピーダンスの状態となっている。そして、安定点灯へ移行するにつれて（経過時間：ｔ１〜ｔ２）徐々にインピーダンスが大きくなり、安定点灯時（経過時間：ｔ２〜）のランプのインピーダンスは数百Ω程度となる。
【０１５１】
このように、ＨＩＤランプは瞬時に安定点灯状態に移行しない。判別手段５は、この間の所定の時間でのランプ電圧の大きさによりランプの種類を判別し、制御信号を切替手段２０に送信し点灯制御回路４を切り替えることにより、該ＨＩＤランプを定格点灯させるのである。
【０１５２】
一例として、定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプを考える。メタルハライドランプ等のＨＩＤランプにおいて、セラミック又はガラス容器内の封印ガスの組成が同じで定格電力が異なるものでは、通常定格ランプ電圧は等しく、定格ランプ電流が異なるように設計されている場合が多い。上記の定格電力が７０Ｗと１５０ＷのＨＩＤランプにおいても、定格ランプ電圧は等しいものとする。
【０１５３】
図１９（Ａ）は、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合、図１９（Ｂ）は、放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続し、ｔ＝ｔ１に切替手段２０により放電灯点灯装置の出力が切り替えられ、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力する場合、図１９（Ｃ）は、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合及び放電灯点灯装置が１５０Ｗの電力を出力するときに定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合の特性図をそれぞれ示している。
【０１５４】
放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力するときに定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続した場合と、電力を１５０Ｗ出力するときの放電灯点灯装置に定格電力が１５０ＷのＨＩＤランプを接続した場合と、では安定点灯状態に移行するまでの時間は通常略等しく設計されている。したがって、両者ともに図１９（Ｃ）のような特性図となる。
【０１５５】
以下、ランプの種類を判別する具体的な判別態様を示す。
【０１５６】
点灯制御回路４の設定により初期状態においては、放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するものとし、この状態で放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続された場合を考える。ｔ＝０の電源投入と同時に、ランプ電圧Ｖｌａは図１９（Ａ）のように上昇する。そして、安定点灯するまでの所定の時間ｔ＝ｔ１において、判別手段５はランプ電圧Ｖｌａの大きさＶ２を検出する。上述したように、放電灯点灯装置が７０Ｗの電力を出力し、かつ定格電力が７０ＷのＨＩＤランプが接続されている場合の特性図は図１９（Ｂ）であり、この場合、所定の時間ｔ＝ｔ１におけるランプ電圧Ｖｌａの大きさはＶ１なので、判別手段５は、接続されているＨＩＤランプを定格電力が７０Ｗのものと判断し、所定の時間ｔ＝ｔ１において制御信号を切替手段２０に送信し点灯制御回路４を切り替える。すなわち、点灯ポイントを図１９（１）→（２）のように変化させる。そして、切り替えられた後に安定点灯状態に至ると、定格電力が７０Ｗのものは７０Ｗで定格点灯されるのである。このようにして、判別手段５は、高圧放電灯の種類を判別し、該高圧放電灯を定格点灯させるのである。
【０１５７】
つぎに、切替手段２０は上述のように、判別手段５からの制御信号を受けて、各高圧放電灯が定格点灯するように、制御回路４を切り替えるものである。
【０１５８】
そして最後に記憶手段２１は、放電点灯装置に電源が投入され、判別手段５が高圧放電灯３の種類を判別するまでの０≦ｔ≦ｔ１の間に、所定の電力（以下、プリセット電力という。）で高圧放電灯を点灯させるためのプリセット電力のデータを記憶しておくものである。図１９を例に挙げると、上述したように初期状態では、放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するように設定されており、この状態で放電灯点灯装置に定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続したとする。判別手段５が該高圧放電灯を定格電力が７０Ｗであることを判別するまでは、該高圧放電灯には、１５０Ｗの電力が供給されることになるが、この１５０Ｗが本放電灯点灯装置のプリセット電力であり、このプリセット電力のデータを記憶手段２１が記憶していると、どのような高圧放電灯が放電灯点灯装置に接続されても、電源投入時は常に１５０Ｗの電力が供給されることになる。
【０１５９】
つぎに、本実施例において、高圧放電灯の種類を判別し該高圧放電灯を定格点灯させるための動作について説明する。ここで、本実施例の動作を説明するためのＨＩＤランプとして、上記の定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのものを考える。
【０１６０】
上述したようにＨＩＤランプは安定点灯に移行するまでに時間がかかり、その間の所定の時間でのランプ電圧の大きさで高圧放電灯の種類を判別することは説明したが、これを図２０を用いて別の観点から説明する。
【０１６１】
図２０は、定格電力が７０Ｗと１５０Ｗのランプ電流―電圧特性（（Ｃ）、（Ｄ））及び７０Ｗと１５０Ｗを出力する放電灯点灯装置の特性（（Ａ）、（Ｂ））をそれぞれ示す特性図である。また、上記と同様に初期状態において放電灯点灯装置は電力を１５０Ｗ出力するものとし、この状態で定格電力が７０ＷのＨＩＤランプを接続されたとする。
【０１６２】
ｔ＝０で、放電灯点灯装置に電源が投入されると、この状態でＨＩＤランプは、低インピーダンスなので、図２０（Ｂ）のカーブに沿って矢印（１）に示すようにランプ電流が立ち上がる。そして、ランプ電圧が上昇していき（図２０の矢印（２））、ｔ＝ｔ１で判別手段５により、放電灯点灯装置の出力が１５０Ｗから７０Ｗへと切り替わる（図２０の矢印（３））。そして、図２０の矢印（４）、（５）へ動作ポイントが移動していき、定格電力が７０Ｗのランプ電流―電圧特性（Ｃ）と７０Ｗを出力する放電灯点灯装置の特性（Ａ）の交点であるＡ１で安定点灯する。
【０１６３】
なお、本実施の形態の応用例として、図２１に示すように、プリセット電力を切り替える第１の切替手段２２を別途設けてもよい。この第１の切替手段２２の切り替え態様は、たとえば、リモコン等を用いて遠隔操作を行ってもよいし、手動でもよい。
【０１６４】
図２１に示すような放電灯点灯装置によれば、たとえば、新しいＨＩＤランプの場合には通常、照度の立ち上がりが遅いので、これを補正するために第１の切替手段２２により、接続される可能性のある最大定格電力のＨＩＤランプの電力にプリセット電力を設定しておき、照度の立ち上がり速度を補正する。また、長時間使用したＨＩＤランプの場合には、ランプの寿命を重視するために第１の切替手段２２により、接続される可能性のある最小定格電力のＨＩＤランプの電力にプリセット電力を設定しておき、電極へのストレスを軽減することが可能となる。
【０１６５】
また、本実施の形態の他の応用例として、高圧放電灯の始動毎に、記憶手段に記憶されているプリセット電力のデータを該高圧放電灯の定格電力のデータに更新してもよい。
【０１６６】
このような放電灯点灯装置によれば、１回目の始動により高圧放電灯の種類を判別すると、２回目以降に１回目に始動させた高圧放電灯と同一の高圧放電灯を始動させる場合に、プリセット電力が該高圧放電灯の定格電力となっているので、該高圧放電灯に過剰の電力を供給し、該高圧放電灯にストレスを与えることがなくなる、という効果を奏する。
【０１６７】
ここで、上記のような定格ランプ電圧が等しく定格電力が異なるものでは、定格電力は定格ランプ電流に比例することになる。そして、対象ランプのうち、最小定格電力のものが放電灯点灯装置に接続され、対象ランプのうち最大定格電力のランプ電流を与える場合に、最小定格電力のものにその定格ランプ電流の２倍以上の電流を流してしまうと、ランプの種類によっては電極寿命を短くしてしまう場合がある。そこで、最小定格電力のランプに定格ランプ電流の２倍以上の電流が流れないように、たとえば、リミッタ回路等を設けておき、流れる電流を制限してもよい。
【０１６８】
本実施の形態において、プリセット電力として接続される可能性のある最大定格電力に設定しておくと、最大定格電力以外の高圧放電灯には過剰に電力が供給されることになり、該高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの時間を短くすることができる。これにより、高圧放電灯の照度の立ち上がりが速い快適な照明装置を提供できることになる。また、本実施の形態において、プリセット電力を接続される可能性のある最小定格電力に設定しておくと、最小定格電力以外の高圧放電灯には、判別手段５が動作するまでは、少ない電力が供給されることになり、高圧放電灯の電極劣化を防止する効果を奏する。
【０１６９】
なお、本実施の形態では、電源投入時から安定点灯時までの所定の時間において高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別したが、もちろん、安定点灯時以降の高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別しても構わない。
【０１７０】
また、本実施の形態では、放電灯点灯装置の負荷として、高圧放電灯を考えたが、もちろん、本実施の形態で考えた特性を有するものであれば、高圧放電灯に限られず、蛍光灯であってもよいし、他の放電灯であってもよい。
【０１７１】
さらにまた、本実施の形態では、放電灯点灯装置の電源投入時から安定点灯時までの所定の時間での高圧放電灯電圧を検出し高圧放電灯の種類を判別したが、検出するものは、高圧放電灯電圧に限られず、他の電気特性（高圧放電灯電流、高圧放電灯電力、さらには、高圧放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット））、光学特性（高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度）、あるいは、温度特性（高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度）でもよい。要は、高圧放電灯の定格電力が異なることにより、他の高圧放電灯と差別化できる特性であれば、いかなる特性を検出してもよい。
【０１７２】
（実施例９）
以下、本発明の第９の実施の形態を図２２を参照して説明する。図２２は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１７３】
図２２に示す放電灯点灯装置は、図２１に示す放電灯点灯装置において、プリセット電力のデータと、高圧放電灯の再始動時に判別手段で判別された高圧放電灯の定格電力のデータと、を比較する比較手段１７を付加した構成としている。そして、プリセット電力のデータと判別手段で判別された高圧放電灯の定格電力のデータとが異なる場合には、高圧放電灯を消灯させるものである。
【０１７４】
このような放電灯点灯装置によれば、使用者が高圧放電灯３を取り替えた場合に、以前に装着されていた高圧放電灯３と異なる種類の高圧放電灯３を誤って装着したときには、高圧放電灯３が消灯し、使用者に高圧放電灯３の種類を間違ったことを知らせるお知らせ機能の働きをすることができる。
【０１７５】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１７６】
（実施例１０）
以下、本発明の第１０の実施の形態を図２３を参照して説明する。図２３は本実施の形態のブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１７７】
図２３に示す放電灯点灯装置は、図１８に示す放電灯点灯装置において、高圧放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出手段１０を付加した構成としている。
【０１７８】
高圧放電灯３が寿命末期になった場合に、寿命末期検出手段１０が高圧放電灯３の寿命末期を検出し、寿命末期検出手段１０の検出動作を受けて、切替手段２０が複数種類の高圧放電灯のうち、最小の定格電力で、該高圧放電灯が点灯するように点灯制御回路４を切り替える。したがって、高圧放電灯３が寿命末期になった場合においても、高圧放電灯３に供給する電力を抑えることができる。これにより、高圧放電灯３の寿命末期時にも放電灯点灯装置に過剰の電力を供給するのを防ぐことができ、たとえば、放電灯点灯装置を構成する電子部品に熱的な損傷を与えるのを防ぐことができる。
【０１７９】
なお、上記説明で特に言及していない回路構成、作用、効果等は第１の実施の形態と同様である。
【０１８１】
【発明の効果】
請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯の種類の判別間違いを防止しつつ、該高圧放電灯を定格点灯させることができる。
【０１８２】
請求項２ないし５のいずれかに記載の放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯の放電開始直後は、管内圧力が低く放電エネルギーによる金属蒸気圧が低いので、発光光束が少ない。そして、高圧放電灯は蛍光灯等に比べ安定点灯に移行するまでに時間がかかる。この過渡時において、所定の積算時間経過後であって直流電源投入後安定点灯に移行するまでに達する高圧放電灯の過渡特性は、高圧放電灯の種類により異なっており、この所定の積算時間経過後に達した高圧放電灯の過渡特性により高圧放電灯の種類を判別し、点灯制御回路に制御信号を送信することにより該高圧放電灯を定格点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態を示す回路図である。
【図３ａ】第１の実施の形態の要部を示す回路図である。
【図３ｂ】第１の実施の形態の動作を示す図である。
【図４】異なる高圧放電灯の過渡特性を検出する検出閾値を示す図である。
【図５】異なる定格電力の高圧放電灯及び照明装置を示す図である。
【図６】第２の実施の形態を示す回路図である。
【図７】高圧放電灯の始動特性を示す特性図である。
【図８】高圧放電灯の始動特性を示す他の特性図である。
【図９】第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】高圧放電灯電圧と放電灯点灯装置との関係を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１３】第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】第６の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１６】第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１７】第７の実施の形態の動作を説明するための特性図である。
【図１８】第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】第８の実施の形態において定格電力が７０Ｗ及び１５０ＷのＨＩＤランプの特性図である。
【図２０】第８の実施の形態においてＨＩＤランプ及び放電灯点灯装置の各特性を示す特性図である。
【図２１】第８の実施の形態の応用例を示すブロック図である。
【図２２】第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図２３】第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 直流電源
２ 電力変換回路
３ 高圧放電灯
４ 点灯制御回路
５ 検出手段（定格点灯実現手段）
６ タイマー手段（定格点灯実現手段）
７ 判別手段（定格点灯実現手段）
８ 第１の検出手段（定格点灯実現手段）
９ 第１の判別手段（定格点灯実現手段）
１０ 第１の補正手段
１１ 第２の検出手段
１２ 第２の判別手段
１３ 過渡応答検出手段
１４ 第３の判別手段
１５ 立ち消え検出手段
１６ 第４の判別手段
１７ 比較手段
２０ 切替手段
２１ 記憶手段
２２ 第１の切替手段
Claims (14)
- 直流電源と、直流電源からの電力を変換し高圧放電灯に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の供給電力を制御する点灯制御回路と、を備えた放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置は複数種類の高圧放電灯を対象としており、直流電源投入後安定点灯に移行するまでの高圧放電灯の過渡特性が所定の閾値を超えたことを検出する検出手段と、閾値を超えるまでの時間を積算するタイマー手段と、高圧放電灯の始動特性が新品高圧放電灯の初始動時から変化した場合にタイマー手段の積算時間を補正する補正手段と、補正手段により補正されたタイマー手段の積算時間の長短により高圧放電灯の種類を判別するとともに点灯制御回路に制御信号を送信し該高圧放電灯を定格点灯させる判別手段と、を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯の過渡特性とは、直流電源投入後高圧放電灯が安定点灯に移行するまでの過渡時の電気特性、光学特性又は温度特性であることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 電気特性とは、高圧放電灯電圧、高圧放電灯電流又は高圧放電灯電力であることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
- 光学特性とは、高圧放電灯の照度又は色温度であることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
- 温度特性とは、高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度であることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
- 判別手段からの判別信号を受けて点灯制御回路を切り替える切替手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 判別手段が高圧放電灯の種類を判別するまで、高圧放電灯に予め設定した電力のデータを記憶しておく記憶手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 予め設定した電力のデータは、複数種類の高圧放電灯のうち、最大又は最小の定格電力のデータであることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
- 予め設定した電力のデータを切り替える第１の切替手段を設けたことを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯の始動毎に予め設定した電力のデータを判別された高圧放電灯の定格電力のデータに更新することを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
- 予め設定した電力のデータと、高圧放電灯の再始動時に種類を判別された高圧放電灯の定格電力のデータと、を比較する手段を設け、両者のデータが異なる場合には高圧放電灯を消灯することを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
- 複数種類の高圧放電灯の最大定格電力と最小定格電力との比が、（最大定格電力）／（最小定格電力）＜２であることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出手段を設け、寿命末期検出手段が高圧放電灯の寿命末期を検出したときに、切替手段が寿命末期の該高圧放電灯の定格電力よりも小さい定格電力の高圧放電灯の電力で、該高圧放電灯が点灯するように点灯制御回路を切り替えることを特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
- 請求項１ないし１３のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備え、高圧放電灯を点灯させることを特徴とする照明装置。
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