(57)【要約】【目的】一つの簡便な回路で２つフィラメントｆ１，ｆ２が両方もない状態、すなわち蛍光管の脱落を検出できる検出回路を備えた照明装置を提供する。【構成】従来は基準電位ＧＮＤに接続していた蛍光管の一方のフィラメントの一端を高電位側に接続し、他方のフィラメントの一端をリアクトルＬを介して第１および第２のスイッチング手段の接続点に接続し、双方のフィラメントの他端をコンデンサを含むインピーダンス素子で接続することにより、１つのフィラメントの他端の電位を判定するだけで蛍光管の脱落を検出することができる。【選択図】        図１
2006073454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位と直流電源の出力端子の間に直列に接続された第１および第２のスイッチング手段、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段の接続部に一端を接続されたリアクトル、並びに蛍光管装着部を有する照明装置において、蛍光管が前記蛍光管装着部に正常に装着されていれば前記蛍光管の第1のフィラメントの一端が前記リアクトルの他端に接続され、前記蛍光管の第２のフィラメントの一端が前記直流電源の出力端子に接続され、前記第1のフィラメントの他端と前記第２のフィラメントの他端の間にコンデンサが接続されるよう前記蛍光管装着部に結線がなされ、前記第２のフィラメントの他端の電圧レベルにより前記蛍光管の脱落を検出することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
基準電位と直流電源の出力端子の間に直列に接続された第１および第２のスイッチング手段、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段の接続部に一端を接続されたリアクトル、並びに蛍光管装着部を有する照明装置において、蛍光管が前記蛍光管装着部に正常に装着されていれば前記蛍光管の第1のフィラメントの一端が前記リアクトルの他端に接続され、前記蛍光管の第２のフィラメントの一端が前記直流電源の出力端子に接続され、前記第1のフィラメントの他端と前記第２のフィラメントの他端の間にコンデンサと抵抗の並列回路が接続されるよう前記蛍光管装着部に結線がなされ、前記第１のフィラメントの他端もしくは前記第２のフィラメントの他端の電圧レベルにより前記蛍光管の脱落を検出することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光管を高周波で点灯させる照明装置の蛍光管脱落検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、以下の説明において、実際の照明装置における蛍光管への結線は蛍光管自体に直接行うのではなく、図示しない蛍光管装着部に結線するものである。また、本発明の蛍光管の脱落は、この蛍光管装着部への蛍光管の装着に関するものである。
従来の高周波点灯型照明装置は図５に示すようにハーフブリッジ回路により構成されることが多い。すなわち、直流電源Ｖ１（その出力電圧も便宜的にＶ１で表わす）の両端に２つのスイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２が直列に接続され、スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２の接続点と蛍光管１の第１のフィラメントｆ１の一端が直流カットコンデンサＣ１およびリアクトルＬを介して接続されている。蛍光管１の第２のフィラメントｆ２の一端は基準電位ＧＮＤすなわち基準電源Ｖ１の負側端子に接続され、蛍光管１の第1のフィラメントｆ１の他端と第２のフィラメントｆ２の他端は予熱コンデンサＣ２を介して接続されている。スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴＥ２はドライブ回路２を介して制御回路３によりスイッチング動作を制御され、蛍光管１に高周波交流電圧を印加して蛍光管１に放電を行わせる。なお、直流電源Ｖ１として通常は商用交流電圧を整流・平滑したものが適用される。
【０００３】
照明装置の具備すべき重要な機能として、蛍光管１の脱落検出がある。これは、２つのフィラメントｆ１，ｆ２が両方ともないことを検出する回路により実現される。なお、蛍光管の寿命末期に片エミッタレスに起因する片側フィラメントの溶断が生じ、２つのフィラメントｆ１，ｆ２のうち一方のみが検出されなくなる場合があるが、これは別の回路が検出を行うので、脱落検出はあくまでもフィラメントが２つともないことを検出するものである。
フィラメントｆ１，ｆ２の検出は、フィラメントｆ１，ｆ２の一端に印加されている電圧信号をそれぞれの他端で検知できるか否かで判断される。図５に示す従来回路では、第１のフィラメントｆ１には電圧Ｖ１の矩形電圧信号が印加され第２のフィラメントｆ２は基準電位ＧＮＤに接続されるというように印加条件が全く異なるため、一つの検出回路で２つのフィラメントｆ１，ｆ２に対応することができず、別々の検出回路１０，２０を設ける必要があった（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
従来の高周波点灯型照明装置のより詳細な回路図を図６に示す。図５と同じ部位には同じ記号を付してその説明を省略する。図６に示す回路は図５の検出回路１０，２０の具体的構成を示したもので、検出回路１０は第１のフィラメントｆ１の他端にカソードが接続されたダイオードＤ１、直列に接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびコンデンサＣ３、負側端子が基準電位ＧＮＤに接続されている電圧源Ｖ２Ａ、およびレベル検出回路１５より構成されている。ダイオードＤ１のアノードは抵抗Ｒ１１とＲ１２の接続点に接続され、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ３の接続点がレベル検出回路１５の入力端子ＩＮに接続され、レベル検出回路１５の出力端子ＯＵＴは制御回路３に接続されている。また、直列に接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびコンデンサＣ３は電圧源Ｖ２Ａと並列に接続されている。
【０００５】
検出回路２０も検出回路１０と同様に。ダイオードＤ２、直列に接続された抵抗Ｒ２１，Ｒ２２およびコンデンサＣ４、負側端子が基準電位ＧＮＤに接続されている電圧源Ｖ２Ｂ、およびレベル検出回路１５から構成されている。検出回路１０の構成と異なるのは、ダイオオードＤ２のカソードが第１のフィラメントｆ１ではなく第２のフィラメントｆ２の他端に接続されている点である。レベル検出回路１５，２５はその入力端子ＩＮに入力される信号が所定電圧より高ければＨを、低ければＬを出力端子ＯＵＴから出力する。後述するように、この信号Ｈはフィラメントｆ１もしくはｆ２を検出できなかったことを意味するので、制御回路３は検出回路１５，２５の両者から信号Ｈが入力されると蛍光管の脱落と判断して、それに応じた処置を行うことができる。
検出回路１０の動作について図７を参照して説明する。図７は図６の回路のうち、蛍光管１、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１、電圧源Ｖ２Ａ、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびコンデンサＣ３を抜き出したものである。また、第１のフィラメントｆ１の一端を端子Ｔ１、第１のフィラメントｆ１の他端とコンデンサＣ２の一端を結ぶ結線上のポイントをＡ、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ３との接続点を端子Ｔ２としている。正常点灯時、すなわち蛍光管１が正常に装着されかつフィラメントｆ１，ｆ２も断線していない状態では、リアクトルＬとコンデンサＣ２が共振回路を形成するため、端子Ｔ１の電位は図８に示すように正負の値をとる略正弦波状の信号となる。一方、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびコンデンサＣ３は積分回路を構成し、他の回路がなければ端子Ｔ２の電位は最終値がＶ２Ａとなる指数関数カーブに沿って上昇していく。しかしながら、抵抗Ｒ１１とＲ１２の接続点がダイオードＤ１を介して第１のフィラメントｆ１の他端に接続されていて、当該他端の電位は端子Ｔ１とほぼ等しいため、端子Ｔ１の電位が負になると（図８に示す期間ｔ１）、抵抗Ｒ１２およびダイオードＤ１を介してコンデンサＣ３の電荷を放電してしまう。抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびコンデンサＣ２，Ｃ３はコンデンサＣ３の充電時間が放電時間より十分長くなるよう調整されているので、正常時においてはコンデンサＣ３の充電電位、すなわち端子Ｔ２の電位は負となる。
【０００６】
異常時、すなわち蛍光管１が脱落する、もしくは第１のフィラメントｆ１が断線するとポイントＡが切断されたことと等価になり、リアクトルＬとコンデンサＣ２が共振回路を形成せず、当該共振回路による共振動作も発生しない。従いダイオードＤ１のカソード側が負電位にはならず、上述のコンデンサＣ３の放電が行われないことになる。その結果、コンデンサＣ３の充電電位、すなわち端子Ｔ２の電位は正となる。
上記のとおり、端子Ｔ２の電位は、正常時は負になり異常時は正になるから、これをレベル検出回路１５により検知すれば第１のフィラメントｆ１の有無が検出できる。
第２のフィラメントｆ２についても検出回路２０により検出される。検出回路２０の動作を検出回路１０の動作と比較すると、コンデンサＣ４の充電動作は同様であるが、放電動作が異なる。すなわち検出回路２０では、コンデンサＣ４の放電を共振回路の共振動作で出現する負電位で行うのではなく、第２のフィラメントｆ２を介して基準電位ＧＮＤに接続することにより行われる。従い、正常時のコンデンサＣ４の充電電圧はゼロとなる。すなわち、レベル検出回路２５はゼロ電圧と正の電圧を判別することになる。
【特許文献１】特開２００２−２０３６９３号公報  （第５，６，８頁、図２，３，１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の高周波点灯型照明装置のように２つのフィラメントｆ１，ｆ２に対し２つの検出回路を設けることは、コストおよび信頼性上の問題に直結することになる。
本発明は上記の点にかんがみてなされたものであり、その目的は前記した課題を解決して、一つの簡便な回路で２つフィラメントｆ１，ｆ２に対応する、すなわち蛍光管の脱落を検出することのできる検出回路を備えた照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、基準電位と直流電源の出力端子の間に直列に接続された第１および第２のスイッチング手段、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段の接続部に一端を接続されたリアクトル、並びに蛍光管装着部を有する照明装置において、蛍光管が前記蛍光管装着部に正常に装着されていれば前記蛍光管の第1のフィラメントの一端が前記リアクトルの他端に接続され、前記蛍光管の第２のフィラメントの一端が前記直流電源の出力端子に接続され、前記第1のフィラメントの他端と前記第２のフィラメントの他端の間にコンデンサが接続されるよう前記蛍光管装着部に結線がなされ、前記第２のフィラメントの他端の電圧レベルにより前記蛍光管の脱落を検出することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、基準電位と直流電源の出力端子の間に直列に接続された第１および第２のスイッチング手段、前記第１のスイッチング手段および第２のスイッチング手段の接続部に一端を接続されたリアクトル、並びに蛍光管装着部を有する照明装置において、蛍光管が前記蛍光管装着部に正常に装着されていれば前記蛍光管の第1のフィラメントの一端が前記リアクトルの他端に接続され、前記蛍光管の第２のフィラメントの一端が前記直流電源の出力端子に接続され、前記第1のフィラメントの他端と前記第２のフィラメントの他端の間にコンデンサと抵抗の並列回路が接続されるよう前記蛍光管装着部に結線がなされ、前記第１のフィラメントの他端もしくは前記第２のフィラメントの他端の電圧レベルにより前記蛍光管の脱落を検出することを特徴とする  。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の照明装置は、従来は基準電位ＧＮＤに接続していた蛍光管の一方のフィラメントの一端を高電位側に接続し、他方のフィラメントの一端をリアクトルＬを介して第１および第２のスイッチング手段の接続点に接続し、双方のフィラメントの他端をコンデンサを含むインピーダンス素子で接続することにより、１つのフィラメントの他端の電位を判定するだけで蛍光管の脱落を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図1にこの発明の第１の実施の形態を示す。図５の回路と同じ部位には同じ記号を付して説明は省略する。なお、コンデンサＣ２は本発明において重要な働きをするものであるが、本発明のために新規に設けるのではなく、既存の予熱コンデンサを活用する。本実施の形態においては、第２のフィラメントｆ２の一端が、図５の従来回路とは異なり基準電圧の正側端子に接続されている。そして、図５の従来回路では２つ必要であった検出回路が１つの検出回路４のみとなっていて、その入力端子ＩＮは第２のフィラメントｆ２の他端と接続されている。また、検出回路４の出力は制御回路３に入力されている。
本実施の形態において、第１のフィラメントｆ１の一端にはスイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチングにより誘起される交番電圧が印加され、第２のフィラメントｆ２の一端には正電圧Ｖ１が印加されるから、蛍光管が正常に装着されている状態であればフィラメントｆ１，ｆ２の他端にはそれぞれ交番信号および正電圧Ｖ１という有意な信号が出力されることになる。第１のフィラメントｆ１が断線などして第２のフィラメントｆ２だけが正常な場合は、第２のフィラメントｆ２の他端から正電圧Ｖ１を検出することができる。また、逆に第２のフィラメントｆ２が断線などして第１のフィラメントｆ１だけが正常な場合、第２のフィラメントｆ２の他端からコンデンサＣ２を介して第１のフィラメントｆ１の他端の交番電圧を検出することができる。すなわち、第２のフィラメントｆ２の他端から有意な信号を得られない、すなわち基準電位ＧＮＤもしくはそれに近い低レベルの信号しか得られないのは、フィラメントｆ１とｆ２の両方が検出されない場合、すなわち蛍光管１が脱落した場合のみである。
【００１２】
検出回路４の例を図２，３に示す。図２に示す回路では検出回路４の入力端子ＩＮと基準電位ＧＮＤを抵抗ＲおよびコンデンサＣで接続し、抵抗ＲとコンデンサＣの接続点をコンパレータ５の反転入力端子に接続している。コンパレータ５の非反転端子には基準電圧Ｖ０が入力されていて、コンパレータ５は抵抗ＲとコンデンサＣの接続点の電位と基準電圧Ｖ０の比較結果を検出回路５の出力端子ＯＵＴに出力する。すなわち、本検出回路は第２のフィラメントｆ２の他端の電圧が所定電圧より高ければ、脱落していないという信号Ｌを出力端子ＯＵＴに出力し、逆に第２のフィラメントｆ２の他端の電圧が所定電圧より低ければ、脱落しているという信号Ｈを出力端子ＯＵＴに出力するものである。
図３に示す回路では抵抗ＲとコンデンサＣの構成は図２と同様であるが、抵抗ＲとコンデンサＣの接続点がＮＰＮトランジスタ６のベースに接続されている。この回路は、第２のフィラメントｆ２の他端の電圧が所定の電圧より高くＮＰＮトランジスタをオンしうるものであれば、脱落していないという信号Ｌを出力端子ＯＵＴに出力し、逆に第２のフィラメントｆ２の他端の電圧が所定電圧より低くＮＰＮトランジスタをオンできないものであれば、出力端子ＯＵＴを脱落しているということを示す状態Ｈｉ−Ｚ（高インピーダンス）にするものである。
【００１３】
図２，３におけるコンデンサＣは第１のフィラメントｆ１に印加されている交番電流を検知する際（これはすなわち、第２のフィラメントｆ２が断線している場合を想定している）、交流成分を基準電位ＧＮＤにバイパスさせて、直流成分のみをコンパレータ５の反転入力端子もしくはＮＰＮトランジスタ６のベースに印加させるためのものである。
図２，３の回路における抵抗ＲとコンデンサＣの値を適切に選定することにより、第１のフィラメントｆ１側の交番電圧と第２のフィラメントｆ２側の正電圧Ｖ１を、検出回路４の同じ閾値（図２の回路における基準電圧Ｖ０もしくは図３の回路におけるＮＰＮトランジスタ６のオン電圧）で検知することができるから、図２，３に示すような簡便な検出回路１つで蛍光管の脱落を検出することができる。
【実施例２】
【００１４】
図４に、この発明の第２の実施の形態を示す。図１の回路と同じ部位には同じ記号を付して説明は省略する。本実施の形態は、第１の実施の形態に対し、抵抗Ｒ２を追加してコンデンサＣ２に並列に接続したものである。図１に示す第１の実施の形態では、第１のフィラメントｆ１の他端では第２のフィラメントｆ２の検出は行うことができなかった。これはコンデンサＣ２により第２のフィラメントｆ２側の直流電圧信号がカットされて第１のフィラメントｆ１側に伝わらないためである。このため、第２のフィラメントｆ２の他端でしか蛍光管の脱落を検出できなかった。本実施の形態は、抵抗Ｒ１により第２のフィラメントｆ２側の直流電圧信号が第１のフィラメントｆ１側に伝わるようにして、第１のフィラメントｆ１の他端においても蛍光管１の脱落を検出できるようにしたものである。従い、図４では検出回路４の入力端子ＩＮに第２のフィラメントｆ２の他端側のポイントＢに接続されているが、図４の破線で示すように第１のフィラメントｆ１の他端側のポイントＣに接続しても蛍光管の脱落を検出することができる。なお、本実施の形態においても、検出回路４として図２，３の回路が適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１について説明するための回路図である。
【図２】検出回路４の第１の構成例である。
【図３】検出回路４の第２の構成例である。
【図４】実施例２について説明するための回路図である。
【図５】従来の高周波点灯型照明装置例について説明するための回路図である。
【図６】従来の高周波点灯型照明装置例のより詳細な回路図である。
【図７】従来の高周波点灯型照明装置例における検出回路の動作を説明するための回路図である。
【図８】図７に示す回路に関する波形図である。
【符号の説明】
【００１６】
１                  蛍光管
２                  ドライブ回路
３                  制御回路
４                  検出回路
５                  コンパレータ
６                  ＮＰＮトランジスタ
Ｃ                  コンデンサ
Ｃ１                直流カットコンデンサ
Ｃ２                予熱コンデンサ
ＩＮ                検出回路の入力端子
Ｌ                  リアクトル
ｆ１，ｆ２          フィラメント
ＦＥＴ１，ＦＥＴ２  スイッチング素子
ＯＵＴ              検出回路の出力端子
Ｖ０                基準電圧
Ｖ１                直流電源
Ｒ，Ｒ１            抵抗
【図１】
2006073454.tif 000003
【図２】
2006073454.tif 000004
【図３】
2006073454.tif 000005
【図４】
2006073454.tif 000006
【図５】
2006073454.tif 000007
【図６】
2006073454.tif 000008
【図７】
2006073454.tif 000009
【図８】
2006073454.tif 000010