(57)【要約】【課題】検出用素子のインピーダンス値を検出することによって、装着されたランプが整合か否かを判定し、誤接続の場合にランプや点灯用回路の破壊を防止できるランプ点灯システムにおいて、ランプ点灯中に検出用素子に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することのできるランプ点灯システムを提供することを目的とする。【解決手段】装着されたランプユニット１が点灯装置４に整合か否かを判定するため、放電ランプ２に装着される検出用素子３に関して、温度に応じてインピーダンスが変化するＰＴＣサーミスタ等の素子を用いることにより、放電ランプ２の点灯時にインピーダンスを増加させて電力ロスを軽減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプと、
前記ランプに接続し点灯を行なうランプ点灯用電源と、
前記ランプに装着され、温度変化に対してインピーダンスが変化し、常温のインピーダンスでランプの識別が可能となる検出用素子と、
前記検出用素子の抵抗値を識別する抵抗値識別手段と、
前記ランプと前記ランプ点灯用電源の組み合わせの一致／不一致を判断するランプ組合せ判断手段と、
前記ランプ組合せ判断手段による判断結果を通知する通知手段と、
を具備することを特徴とするランプ点灯システム。
【請求項２】
ランプと、前記ランプに装着され、温度変化に対してインピーダンスが変化し、常温のインピーダンスでランプの識別が可能となる検出用素子とから構成されるランプユニットと、
前記ランプの点灯を行なう点灯用電源と、前記検出用素子の抵抗値を識別する抵抗値識別手段と、前記ランプと前記ランプ点灯用電源の組み合わせの一致／不一致を判断するランプ組合せ判断手段と、前記ランプ組合せ判断手段による判断結果を通知する通知手段とから構成される点灯装置と、
前記ランプユニットと点灯装置とを接続するコネクタと、
を具備することを特徴とするランプ点灯システム。
【請求項３】
前記ランプと前記ランプ点灯用電源の組み合わせが一致した場合は前記ランプを点灯させ、不一致の場合は前記ランプの点灯を中止することを特徴とする請求項１または請求項２記載のランプ点灯システム。
【請求項４】
検出用素子は、高温度では高抵抗値に変化する素子であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のランプ点灯システム。
【請求項５】
検出用素子は、ＰＴＣサーミスタであることを特徴とする請求項４記載のランプ点灯システム。
【請求項６】
ランプは放電ランプであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のランプ点灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプの点灯システムに関し、詳しくは、装着されたランプが整合か否かを判定することのできるランプ点灯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、ランプの定格電気特性を判定して、整合するランプが装着されているときのみ付勢（電圧印加）することにより、不整合によるランプや点灯装置の破壊を防止した放電灯点灯装置および照明器具が知られている。
【０００３】
この放電灯点灯装置および照明器具の構成図を図３に示す。図において、１０１は放電灯点灯装置、１０２は整流平滑回路、１０３はチョッパ回路、１０４は点灯手段としてのインバータ回路、１０５は検出用素子を備えた放電ランプ、１０６は検出手段としてのウィンドコンパレータ、１０７は判定手段としてのアンド回路、１０８はチョッパ回路用の制御回路、１０９はインバータ回路用の制御回路である。
【０００４】
図４は、特許文献１で示された放電ランプの概略図である。放電ランプ１０５は、一対の熱陰極型のフィラメント電極１０５ａ，１０５ｂを備えたものであり、両端部に口金１１１，１１１を取着している。フィラメント電極１０５ａ，１０５ｂは、口金１１１，１１１端面の接続ピン１１２，１１２に導出されている。
【０００５】
そして、口金１１１，１１１内部に、フィラメント電極１０５ａ，１０５ｂと並列的に接続した検出用素子１１３が配設されている。
【０００６】
検出用素子１１３は、放電ランプ１０５の電気的定格特性に対応したインピーダンス値（例えば、抵抗値）が予め定義付けられ、例えば、抵抗、インダクタ、キャパシタンスなどから構成されるものである。また、形成された導電膜等のいずれによっても良い。
【０００７】
特許文献１によると、商用電源Ｅが投入されると、整流平滑回路１０２は商用交流電圧を整流平滑して直流電圧を生成し、この直流電圧はチョッパ回路１０３で昇圧された後、平滑用コンデンサＣ２で平滑されてインバータ回路１０４に供給される。
【０００８】
制御回路１０９はインバータ回路１０４の電界効果トランジスタＦＥＴ２，ＦＥＴ３を交互にオンオフ制御して、始動時の高周波電圧を出力し、蛍光ランプ１０５に印加する。
【０００９】
すると、予熱用コンデンサＣ４を介して蛍光ランプ１０５のフィラメント電極１０５ａ，１０５ｂに予熱電流が流れ、フィラメント電極１０５ａ，１０５ｂを予熱する。
【００１０】
また、電界効果トランジスタＦＥＴ２と電界効果トランジスタＦＥＴ３との直列回路の両端ａ，ｃ間に発生した電圧は、抵抗Ｒ１とフィラメント電極１０５ｂとの並列回路と、抵抗Ｒ２とに分圧される。
【００１１】
抵抗Ｒ１の抵抗値は、フィラメント電極１０５ｂの抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値と比べて非常に小さな値となるように予め設定してあるので、接続点ａ，ｃ間に発生した電圧は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とに分圧される。
【００１２】
そして、接続点ｄ点の電位、すなわち、抵抗Ｒ１の両端電圧が、検出手段としてのウィンドコンパレータ１０６を構成する比較器ＯＰ１の非反転入力端子と比較器ＯＰ２の反転入力端子に入力される。
【００１３】
比較器ＯＰ１は、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ１より高いとＨｉｇｈ信号（５Ｖ）を出力し、低いとＬｏｗ信号（０Ｖ）を出力する。
【００１４】
一方、比較器ＯＰ２は、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ２より低いとＨｉｇｈ信号（５Ｖ）を出力し、高いとＬｏｗ信号（０Ｖ）を出力する。
【００１５】
比較器ＯＰ１，ＯＰ２の出力が両方ともＨｉｇｈ信号（５Ｖ）のとき、すなわち、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ１と基準電圧Ｅ２との間にあるときに、放電ランプとしての蛍光ランプ１０５の電気的定格特性と点灯手段としてのインバータ回路１０４の定格出力が整合するものと予め定義づけられている。
【００１６】
判定手段としてのアンド回路１０７は、比較器ＯＰ１，ＯＰ２の出力が両方ともＨｉｇｈ信号（５Ｖ）のとき、すなわち、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ１と基準電圧Ｅ２との間にあるときに、Ｈｉｇｈ信号（５Ｖ）を制御回路１０８に出力する。
【００１７】
制御回路１０８は、アンド回路１０７よりＨｉｇｈ信号（５Ｖ）が出力されていると、チョッパ回路１０３の電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンオフ動作させる。
【００１８】
その結果、インバータ回路１０４の動作も可能となり、インバータ回路１０４は所定の定格出力で蛍光ランプ１０５を高周波点灯させる。
【００１９】
すなわち、制御回路１０８は、判定手段としてのアンド回路１０７が放電ランプとしての蛍光ランプ１０５の電気的定格特性と点灯手段としてのインバータ回路１０４の定格出力が整合すると判断したときに、インバータ回路１０４の動作を可能とさせる制御手段である。
【００２０】
比較器ＯＰ１，ＯＰ２の出力のうち、どちらか一方がＬｏｗ信号（０Ｖ）のとき、すなわち、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ１と基準電圧Ｅ２との間にないときには、放電ランプとしての蛍光ランプ１０５の電気的定格特性と点灯手段としてのインバータ回路１０４の定格出力が整合しないものと予め定義づけられている。
【００２１】
アンド回路１０７は、比較器ＯＰ１，ＯＰ２の出力のうち、どちらか一方がＬｏｗ信号（０Ｖ）のとき、すなわち、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電圧Ｅ１と基準電圧Ｅ２との間にないときに、Ｌｏｗ信号（０Ｖ）を制御回路１０８に出力する。
【００２２】
すると、制御回路１０８は、チョッパ回路１０３の電界効果トランジスタＦＥＴ１を停止させる。
【００２３】
その結果、インバータ回路１０４の動作は不可能となり、インバータ回路１０４は蛍光ランプ１０５を高周波点灯させることができず、蛍光ランプ１０５は消灯の状態となる。
【００２４】
上述のように、特許文献１に開示された放電灯点灯装置および照明器具を用いると、検出手段としてのウィンドコンパレータ１０６により検出された抵抗Ｒ１の両端電圧（検出用素子１１３のインピーダンス値）を放電ランプとしての蛍光ランプ１０５の電気的定格特性に定義づけ、検出用素子１１３のインピーダンス値を検出することによって、装着された蛍光ランプ１０５が整合するか否かを判定することができ、インバータ回路１０４に整合しない蛍光ランプ１０５は付勢しないので、誤接続の場合に蛍光ランプ１０５やインバータ回路１０４の破壊を防止できる。
【特許文献１】特開２０００−２１５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、ランプ点灯中に検出用素子１１３にも電流が流れるため、電力ロスが発生する。
【００２６】
本発明は、装着されたランプが整合か否かを判定することのできるランプ点灯システムにおいて、ランプ点灯中は検出用素子に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することのできるランプ点灯システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
ランプと、
前記ランプに接続し点灯を行なうランプ点灯用電源と、
前記ランプに装着され、温度変化に対してインピーダンスが変化し、常温のインピーダンスでランプの識別が可能となる検出用素子と、
前記検出用素子の抵抗値を識別する抵抗値識別手段と、
前記ランプと前記ランプ点灯用電源の組み合わせの一致／不一致を判断するランプ組合せ判断手段と、
前記ランプ組合せ判断手段による判断結果を通知する通知手段と、
を具備することを特徴とするランプ点灯システムである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、ランプとランプ点灯用電源の組み合わせが一致しない場合ランプを点灯させないことが可能であり、且つ、ランプ点灯中に検出用素子に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１に、本発明の第１の実施の形態のランプ点灯システムの構成図を示す。
【００３１】
本実施の形態のランプ点灯システムは、放電ランプ２、検出用素子３で構成されるランプユニット１と、点灯用電源５、制御装置６、スイッチング素子７並びに８、検出用電源９、電流検出用抵抗１０、電流検出回路１１、演算装置１２、判断手段１３、通知手段１４で構成される点灯装置４、およびランプユニット１と点灯装置４とを接続するコネクタ１５から構成される。
【００３２】
以下、本実施の形態のランプ点灯システムの各構成部分の動作について説明する。
【００３３】
検出用素子３は、放電ランプ２固有の電気的定格特性に対応したインピーダンス値（例えば、抵抗値）が予め定義付けられ、例えば、抵抗、インダクタ、キャパシタンスなどから構成されるものである。
【００３４】
まず、ランプユニット１と点灯装置４とをコネクタ１５で接続する。
【００３５】
制御装置６は、放電ランプ２を点灯用電源５が高周波点灯する前に、制御信号１９によってスイッチング素子７並びに８をショート状態にする。
【００３６】
すなわち、検出用電源９によって、ランプユニット１の検出用素子３に電圧Ｖ１が印加され、電流Ｉ１が流れることになる。
【００３７】
このとき、放電ランプ２は点灯前のため、放電ランプ２には電流は流れない。
【００３８】
電流Ｉ１が流れることによって発生する電流検出用抵抗１０の両端電圧は、電流検出回路１１に入力され、電流Ｉ１の値に相当する信号２０が演算装置１２に入力される。
【００３９】
検出用電源９からは、電圧Ｖ１の値に相当する信号２１が演算装置１２に入力される。
【００４０】
演算装置１２は、信号２０、信号２１の値により、検出用素子３のインピーダンス値を演算し、その得られた演算値に相当する信号２２を判断手段１３に送信する。
【００４１】
判断手段１３は、装着されるべきランプの電気的定格特性に対応したインピーダンス値と信号２２が一致しているかを判断し、判断結果を信号２３として通知手段１４に送信する。
【００４２】
通知手段１４は、信号２３が不一致を示す場合、不一致を表す通知を実施する。
【００４３】
なお、判断手段１３は判断結果信号２３を点灯用電源５に送信し、装着されるべき放電ランプ２の電気的定格特性に対応したインピーダンス値と信号２２が一致していれば、点灯用電源５は高周波により放電ランプ２を点灯させ、中周波、低周波により点灯を継続させる。
【００４４】
また、一致していない場合、放電ランプ２の高周波点灯を中止することも可能である。
【００４５】
つまり、一致していない場合ランプユニット１が点灯装置４に適合可能ではないため、他のランプユニットを接続することになる。
【００４６】
ここで、検出用素子３には温度変化に対してインピーダンスが変化する素子を用いる。
【００４７】
図２に、検出用素子３の温度変化に対するインピーダンス変化の例を示す。図２では、検出用素子３として、温度に対して抵抗値が変化するＰＴＣサーミスタ（ポジスタ）の例を示している。
【００４８】
ＰＴＣサーミスタは右肩上がりで抵抗値が変化する特性を有しており、放電ランプ２点灯前の常温の範囲がＴ１〜Ｔ２、放電ランプ２点灯後の検出用素子３の温度がＴ３〜Ｔ４の場合、その抵抗値はそれぞれＲＴ１〜ＲＴ２、ＲＴ３〜ＲＴ４と大きく異なる。
【００４９】
放電ランプ２点灯前の常温時、抵抗値ＲＴ１〜ＲＴ２で、放電ランプ２とランプ点灯用電源５の組み合わせの整合を確認する。
【００５０】
そして、放電ランプ２点灯後、ＲＴ３〜ＲＴ４と高抵抗値になることで、検出用素子３に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することができる。
【００５１】
検出用電圧Ｖ１は、点灯用電源５の電圧の１／１００〜１／５０倍程度に設定することで、装置を簡易にすることが可能である。
【００５２】
Ｖ１を小さくすると、検出電流Ｉ１や電流検出用抵抗１０の両端電圧が小さくなってしまい、検出が困難になる。
【００５３】
しかし、本発明のように温度変化に対してインピーダンスが変化する素子を用いることで、検出時はインピーダンスを小さくすることが可能であり、検出電流Ｉ１を大きく設定できるため、電流Ｉ１の検出は比較的容易になる。
【００５４】
また、放電ランプ２点灯時はインピーダンスを大きくすることが可能であり、検出用素子３に流れるロス電流を軽減することが可能になる。
【００５５】
以上、説明したように、本発明により、放電ランプとランプ点灯用電源の組み合わせが一致しない場合、放電ランプを点灯させないことが可能であり、且つ、放電ランプ点灯時に検出用素子に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係るランプ点灯システムは、放電ランプとランプ点灯用電源の組み合わせが一致しない場合に放電ランプを点灯させないことが可能であり、且つ、検出用素子に流れる電流を減らし、電力ロスを軽減することができるランプ点灯システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１のランプ点灯システムの構成図
【図２】同検出用素子の温度変化に対するインピーダンス変化の例を示す図
【図３】従来の放電灯点灯装置および照明器具の構成図
【図４】従来の放電灯点灯装置の放電ランプの概略図
【符号の説明】
【００５８】
１  ランプユニット
２  放電ランプ
３  検出用素子
４  点灯装置
５  点灯用電源
６  制御装置
７、８  スイッチング素子
９  検出用電源
１０  電流検出用抵抗
１１  電流検出回路
１２  演算装置
１３  判断手段
１４  通知手段
１５  コネクタ
１９  制御信号
２０  電流Ｉ１に相当する信号
２１  電圧Ｖ１に相当する信号
２２  検出用素子３のインピーダンスに相当する信号
２３  判断結果信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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