(57)【要約】【課題】  放電灯を流れる管電流を正確に測定することのできる放電灯電流測定装置を提供する。【解決手段】  絶縁性材料で形成されたコアＦＲＴＣと、コアＦＲＴＣに沿って螺旋状に巻かれるとともに放電灯ＣＣＦＬに接続された入力コイルＣＯＩＬ１と、コアＦＲＴＣに巻かれた検出コイルＣＯＩＬ２と、コアＦＲＴＣに巻かれた帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２とが設けられた検出トランスＴ１と、反転入力端子（−）が他の抵抗Ｒ２を介して検出コイルＣＯＩＬ２の一端に接続された反転増幅器ＯＰ１と、反転増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−）と出力端子との間に接続された第１の抵抗Ｒ１と、反転増幅器ＯＰ１の出力端子と帰還コイルＣＯＩＬ３−２の一端との間に接続された第２の抵抗Ｒ３と、反転増幅器ＯＰ１の出力端子に接続されて出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計Ｖとを備えた放電灯電流測定装置である。【選択図】      図１
2006300583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯の管電流を測定する放電灯電流測定装置であって、
絶縁性材料で形成され前記放電灯が挿通される中空部を有したコアと、該コアに沿って螺旋状に巻かれた検出コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた帰還コイルと、が設けられた検出トランスと、
反転入力端子が前記検出コイルの一端に接続された反転増幅器と、
前記反転増幅器の前記反転入力端子と出力端子との間に接続された第１の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子と前記帰還コイルの一端との間に接続された第２の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子に接続されて、該出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計と、
を備えることを特徴とする放電灯電流測定装置。
【請求項２】
放電灯の管電流を測定する放電灯電流測定装置であって、
絶縁性材料で形成されたコアと、該コアに沿って螺旋状に巻かれるとともに前記放電灯に接続された一次側巻線としての入力コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての検出コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての帰還コイルと、が設けられた検出トランスと、
反転入力端子が前記検出コイルの一端に接続された反転増幅器と、
前記反転増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続された第１の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子と前記帰還コイルの一端との間に接続された第２の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子に接続されて、該出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計と、
を備えることを特徴とする放電灯電流測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電灯電流測定装置において、
前記コアの形状が、円環形状である放電灯電流測定装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の放電灯電流測定装置において、
前記コアの形状が、楕円環形状である放電灯電流測定装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の放電灯電流測定装置において、
前記コアの形状が、直方体、四角柱などの部材に中空部が設けられた放電灯電流測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載の放電灯電流測定装置において、
前記コアが、切断されており分割できる放電灯電流測定装置。
【請求項７】
請求項１〜５いずれかに記載の放電灯電流測定装置において、
前記コアが、一部を切り取られ断続した部分を有する放電灯電流測定装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の放電灯電流測定装置において、
前記絶縁性材料が、ＮｉもしくはＮｉＺｎなどの金属を含有したフェライトである放電灯電流測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯の点灯回路に係り、特に放電灯を流れる管電流の測定を行う放電灯電流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯の一種である冷陰極放電管は、スキャナ、複写機やファクシミリ、複写機などの光学ＯＡ機器の読み取り光源として広く用いられている。このため、冷陰極放電管などの放電灯およびその放電灯を点灯するための点灯電源を量産しているが、これらの製造時にこれら放電灯および点灯電源の特性、性能について、評価をする必要があることも多い。
【０００３】
そこで、この放電灯に供給される高電圧であり放電灯を流れる管電流を測定する測定装置が公知となっている。
【０００４】
一般的に冷陰極放電管には、点灯電源から印加される数百ボルトの高周波交流電圧がかかり、このとき冷陰極放電管に流れる管電流は数ｍＡと小さい。
【０００５】
このような数ｍＡの管電流を測定する電流計として、冷陰極放電管に流れる管電流を流すことによって発熱する発熱体とその発熱体に発生した熱によって起電力を生じる熱電対とを用いて、この発熱体に生じた熱を熱電対の両端に生じる電位差で検出して、この電位差によりこの熱電対に発生する電流の実効値を測定・計算する方法を用いた専用の高周波電流計がある。
【０００６】
また、デジタルマルチメータに代表される交流電流測定器を用いて、冷陰極放電管に流れる管電流を測定する方法がある。
【０００７】
また、冷陰極放電管の管電流を検出する電流プローブとオシロスコープとを用いて、電流プローブにおいて検出した電流をオシロスコープに入力し、オシロスコープに内蔵されたデジタルの演算処理機能により、この電流プローブの検出した電流の平均値や実効値を算出することにより、電流プローブの検出した電流値を測定する方法がある。
【０００８】
これらの管電流測定方法は、冷陰極放電管の低圧側、すなわち接地された側に流れる電流を測定するには現在でも有効な方法であるが、冷陰極放電管の高電圧が印加される側に流れる管電流は、これらの方法では正確に測定することができない。
【０００９】
これに対して、従来技術の測定回路として、一次巻線と二次巻線とが施された鉄心のカレント・トランスに接続して、被測定電流を電圧値に変換して測定する交流入力用電流電圧変換器が、公知である（特許文献１参照）。
【００１０】
また、高電圧側の管電流を測定するための従来技術の測定回路として、測定しようとする被検出電流をコアに巻いた一次巻線に流し、電磁的に結合されたコアの補助巻線に発生する電圧を増幅し帰還をかけてコアの磁束を打ち消して、コアの二次巻線の被検出電流を検出するバランス型の交流電流検出装置が、公知である（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５７−６０２６５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、高周波電流計を冷陰極放電管の高電圧側に直列に配置すると配線長が長くなり、この長い配線により大きな抵抗成分、寄生インダクタンスもしくは浮遊容量が発生することから冷陰極放電管に流れる管電流が変化し、点灯電源にも電気的な影響を与える擾乱状態となり、管電流の正確な測定はできないという問題があった。
【００１２】
デジタルマルチメータなどを使用して同様の測定を行う場合にも同様のことがいえる他、高電圧が印加されている状態での管電流測定が可能なマルチメータはほとんど無いため測定できないという問題があった。
【００１３】
電流プローブとオシロスコープとを用いた場合には、高周波高電圧が印加された配線に接近した電流検出部である電流プローブで管電流を検出するため、電流プローブが高周波高電圧の影響を受けるという問題があった。
【００１４】
また、高周波高電圧配線と電流検出部である電流プローブとの間が接近していることによる静電容量結合により浮遊容量が発生して、管電流の一部が電流プローブに流れてしまい、被測定系に影響を与える結果、正確な管電流の測定ができないという問題があった。
【００１５】
また、特許文献１に示されるような鉄心を用いたカレント・トランスによる場合には、コアが導電性材料であることにより、入力コイルとコアとの間に静電容量が生じ、コアと二次巻線との間に静電容量が生じることで、コアを介してこれら生じた静電容量によって、一次側巻線に流れる管電流の一部が漏れ電流として二次回路側に流れてしまい、正確な測定ができないという問題があった。
【００１６】
また、特許文献２に示されるような帰還電流を流すことによりコアの磁束を打ち消す方法では、一般的にコアの一次巻線と二次巻線とが接近して巻かれ、もしくは一次巻線と二次巻線とが重ねて巻かれることにより、一次巻線と二次巻線との間に生じる静電容量によって、一次側巻線に流れる管電流の一部が漏れ電流として二次巻線側の回路に流れてしまい、高電圧で高周波で小電流で外部からの浮遊容量などの影響を受けやすく正確な管電流の測定ができないという問題があった。
【００１７】
また、液晶テレビのバックライトには多くの場合冷陰極放電管が使用されるが、液晶テレビの大画面化に伴い、使用される冷陰極放電管も１ｍ内外の非常に長いものとなっている。
【００１８】
このような長い冷陰極放電管を安定した輝度で点灯させる方法として、通常冷陰極放電管の両端に位相が１８０度異なる高周波高電圧を印加する方法がとられる。
【００１９】
この場合には、冷陰極放電管の両端に印加される電圧には低圧側が存在しないため、従来方法では直接管電流を測定する手段がないという問題があった。
【００２０】
そこで本発明の目的は、放電灯を流れる管電流を正確に測定することのできる放電灯電流測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の放電灯電流測定装置の第１の発明は、放電灯の管電流を測定する放電灯電流測定装置であって、
絶縁性材料で形成され前記放電灯が挿通される中空部を有したコアと、該コアに沿って螺旋状に巻かれた検出コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた帰還コイルと、が設けられた検出トランスと、
反転入力端子が前記検出コイルの一端に接続された反転増幅器と、
前記反転増幅器の前記反転入力端子と出力端子との間に接続された第１の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子と前記帰還コイルの一端との間に接続された第２の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子に接続されて、該出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計と、
を備える放電灯電流測定装置である。
【００２２】
第２の発明は、放電灯の管電流を測定する放電灯電流測定装置であって、
絶縁性材料で形成されたコアと、該コアに沿って螺旋状に巻かれるとともに前記放電灯に接続された一次側巻線としての入力コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての検出コイルと、前記コアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての帰還コイルと、が設けられた検出トランスと、
反転入力端子が前記検出コイルの一端に接続された反転増幅器と、
前記反転増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続された第１の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子と前記帰還コイルの一端との間に接続された第２の抵抗と、
前記反転増幅器の前記出力端子に接続されて、該出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計と、
を備える放電灯電流測定装置である。
【００２３】
第３の発明は、第１または第２の発明に記載の放電灯電流測定装置において、前記コアの形状が、円環形状であるものである。
【００２４】
第４の発明は、第１または第２の発明に記載の放電灯電流測定装置において、前記コアの形状が、楕円環形状であるものである。
【００２５】
第５の発明は、第１または第２の発明に記載の放電灯電流測定装置において、前記コアの形状が、直方体、四角柱などの部材に中空部が設けられたものである。
【００２６】
第６の発明は、第１〜５の発明いずれかに記載の放電灯電流測定装置において、前記コアが、切断されており分割できるものである。
【００２７】
第７の発明は、第１〜５の発明いずれかに記載の放電灯電流測定装置において、前記コアが、一部を切り取られ断続した部分を有するものである。
【００２８】
第８の発明は、第１または第２の発明に記載の放電灯電流測定装置において、前記絶縁性材料が、ＮｉもしくはＮｉＺｎなどの金属を含有したフェライトであるものである。
【００２９】
本発明は、検出トランスのコアにニッケルなどの絶縁性材料を使用しており、この絶縁材料の使用は、コアに巻かれた各コイルとコアとの間に静電容量（浮遊容量）が生じることを防いでいる。
【００３０】
コアに巻かれたコイルは、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとが距離を離して設けられており、この距離を離したことにより一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとの間に静電容量（浮遊容量）が生じることを防いでいる。
【００３１】
コアに巻かれたコイルは、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の帰還コイルとが距離を離して設けられており、この距離を離したことにより一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の帰還コイルとの間に静電容量（浮遊容量）が生じることを防いでいる。
【００３２】
このように、入力コイルと検出コイルもしくは帰還コイルとの距離を離すために、使用するコアの形状を円環形状もしくは楕円間形状などにして、この円環形状もしくは楕円間形の距離が最も遠い位置に対向して入力コイルと検出コイルもしくは帰還コイルとを巻くとよい。
【００３３】
入力コイルをコアに巻く代わりに、放電管をコアの中空部に挿通させて設けることで、放電管に入力コイルを代替させ、放電管の管電流によってコアに磁束を発生させることでもよい。
【００３４】
このような発明によって、周波数数十Ｈｚないし１００kＨｚで、電圧値が数百ボルトの交流電圧が放電灯、特に冷陰極放電管に流れる管電流にかかり、冷陰極放電管に数ｍＡの管電流が流れる状態で、この管電流の大きさや波形を正確に測定することを可能にする。
【００３５】
特に、冷陰極放電管とその電源で構成される被測定系に与える影響を極力少なくして正確な管電流の測定を可能としている。
【００３６】
また、この管電流の測定の際に、測定のセッティングなどが円滑、容易にできるように、コアを分割できるようにしたり、コアの環の一部を取り除き環に不連続な部分を設けることで、冷陰極放電管をコアの中空部に容易に設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、放電灯を流れる管電流を正確に測定することのできる放電灯電流測定装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態の放電灯電流測定装置の構成例を示すブロック図である。
【００４０】
図１を参照すると、放電灯電流測定装置は放電灯（以下、冷陰極放電管と称する）ＣＣＦＬの管電流ＩＬＡＭＰを測定するものであって、絶縁性材料で形成されたコア（以下、フェライトコアと称する）と、このフェライトコアに沿って螺旋状に巻かれるとともに放電灯ＣＣＦＬに接続された一次側巻線としての入力コイルＣＯＩＬ１と、このフェライトコアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての検出コイルＣＯＩＬ２と、このフェライトコアに沿って螺旋状に巻かれた二次側巻線としての帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２とが設けられた検出トランスＴ１と、反転入力端子（−）が他の抵抗Ｒ２を介して検出コイルＣＯＩＬ２の一端に接続され反転入力端子（−）に流れ込む電流に応じた出力電圧を出力する演算増幅器である反転増幅器ＯＰ１と、反転増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−）と出力端子との間に接続された第１の抵抗Ｒ１と、反転増幅器ＯＰ１の出力端子と帰還コイルＣＯＩＬ３−２の一端との間に接続された第２の抵抗Ｒ３と、他の抵抗Ｒ２と、反転増幅器ＯＰ１の出力端子に接続されて反転増幅器ＯＰ１の出力端子の出力電圧を測定する交流電圧計Ｖとを備えて構成され、入力コイルＣＯＩＬ１と、検出コイルＣＯＩＬ２とが距離を離して設けられている。
【００４１】
検出トランスＴ１は、円環形状の若しくはリング形状などに形成される絶縁性材料よりなるフェライトコアに、表面をエナメルなどの絶縁物で被覆された導電性の線を巻いて、検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１と、検出トランスの二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２と、検出トランスの二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２とを備え、検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１に冷陰極放電管ＣＣＦＬを接続するための端子ＰＡＤ１、ＰＡＤ２が設けられたものである。
【００４２】
端子ＰＡＤ１、ＰＡＤ２は、接続された冷陰極放電管ＣＣＦＬの高電圧で高周波の管電流ＩＬＡＭＰが入力されるのに適した高電圧用のパッドであり、高電圧によるリークを防ぎ、管電流ＩＬＡＭＰをほとんど損失がないように一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１に流し込めるようになっている。
【００４３】
この検出トランスＴ１のフェライトコアの絶縁性材料は、例えばＮｉ系の材料を用いたり、ＮｉＺｎ系の材料を用いたりするとよい。
【００４４】
反転増幅器ＯＰ１は、反転増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−）と出力端子との間に抵抗Ｒ１が接続され、非反転入力端子（＋）が接地されることによって、反転入力端子（−）に入力された微少電流を電圧に変換して出力端子に出力することで、反転入力端子（−）に入力された微少電流を検出する電流電圧変換の機能を有する。
【００４５】
図２は、検出トランスＴ１のコイルの巻線状態を示す配置図である。
【００４６】
図２を参照すると、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１は中空部を有する円環形状のフェライトコアＦＲＴＣの表面に環に沿ってフェライトコアＦＲＴＣの中空部を通り螺旋状に巻かれており、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２は円環形状のフェライトコアＦＲＴＣの表面に環に沿ってフェライトコアＦＲＴＣの中空部を通り螺旋状に巻かれており、二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２は円環形状のフェライトコアＦＲＴＣの表面に環に沿ってフェライトコアＦＲＴＣの中空部を通り螺旋状に巻かれている。
【００４７】
二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２は、フェライトコアＦＲＴＣの環に沿って、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２を挟むように、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２の両側に設けられている。
【００４８】
検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１と検出トランスの二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とは、距離を離して巻かれ、検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１と検出トランスの二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２とは、距離を離して巻かれる。
【００４９】
このように一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１と検出トランスの二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とは、フェライトコアＦＲＴＣにリング形状（円環形状）の両側に距離を離して対向して巻かれるとよく、このようにフェライトコアＦＲＴＣの巻線を行うことで、互いに巻線間の浮遊容量を減らすことを実現できるので、冷陰極放電管の管電流の測定のように高電圧でありかつ高周波、小電流であって外部からの浮遊容量などの影響を受けやすい測定においても、浮遊容量、寄生容量の影響による管電流の変化を抑えることが可能となる。
【００５０】
なお、図２では一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１および二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２ならびに二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２は、それぞれ複数回巻いた状態を示しているが、１巻きでもよく、また一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１または二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２もしくは二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２はフェライトコアＦＲＴＣの中空部を通すだけでもよい。
【００５１】
図１を参照すると、冷陰極放電管ＣＣＦＬは、冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶに接続され、点灯電源としての冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶから電源供給され、この電源供給によって点灯する。
【００５２】
冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶの二次側巻線の一端は検出トランスＴ１の一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１の端子ＰＡＤ１に接続され、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１の端子ＰＡＤ２は冷陰極放電管ＣＣＦＬの一端に接続され、冷陰極放電管ＣＣＦＬの他端は冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶの二次側巻線の他端に接続されるとともに接地されている。
【００５３】
検出トランスＴ１の二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２の黒点側端子は抵抗Ｒ２の一端に接続され、抵抗Ｒ２の他端は反転増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−）および抵抗Ｒ１の一端に接続され、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ３の一端および反転増幅器ＯＰ１の出力端子に接続され、反転増幅器ＯＰ１の出力端子は交流電圧計Ｖの一端に接続され、交流電圧計Ｖの他端は接地され、反転増幅器ＯＰ１の非反転入力端子（＋）は接地されている。
【００５４】
検出トランスＴ１の二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２の非黒点側端子は検出トランスＴ１の二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１の非黒点側端子に接続されるとともに接地され、検出トランスＴ１の二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１の黒点側端子は検出トランスＴ１の二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−２の非黒点側端子に接続され、検出トランスＴ１の二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−２の黒点側端子は抵抗Ｒ３の他端に接続されている。
【００５５】
次に、図１に示した放電灯電流測定装置の動作について説明する。
【００５６】
冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶが、自励発振して特定の周波数の高周波電力を出力すると、この高周波電力の供給を受けることで、接続されている冷陰極放電管ＣＣＦＬに高周波の管電流ＩＬＡＭＰが流れ、冷陰極放電管ＣＣＦＬが点灯する。
【００５７】
この高周波の管電流ＩＬＡＭＰは、端子ＰＡＤ１、ＰＡＤ２を介して放電灯電流測定装置の検出トランスＴ１の一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１に流れ込み、この高周波の管電流ＩＬＡＭＰの流れによって、検出トランスＴ１のフェライトコアＦＲＴＣ内部には管電流ＩＬＡＭＰに比例した大きさの磁束が発生する。
【００５８】
このフェライトコアＦＲＴＣ内部に発生した磁束によって、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２には検出トランスＴ１のフェライトコアＦＲＴＣ内部の磁束に比例した大きさの電流ＩＤＥＴが流れる。
【００５９】
この電流ＩＤＥＴは、抵抗Ｒ２を介して反転増幅器ＯＰ１の反転入力端子（−）に入力され、この反転増幅器ＯＰ１よる電流電圧変換機能によって出力電圧ＶＯＵＴに変換される。
【００６０】
したがって、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２内部の磁束に比例した出力電圧ＶＯＵＴが得られることになる。
【００６１】
この出力電圧ＶＯＵＴにより、抵抗Ｒ３を介して二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２には、帰還電流ＩＦＢ＝ＶＯＵＴ／Ｒ３（ただし、二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２の有する各直流抵抗値が、抵抗Ｒ３の抵抗値に比べてごく小さい場合に限定する）が流れ、この帰還電流ＩＦＢが二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２に流れることによって、検出トランスＴ１のフェライトコアＦＲＴＣ内部に磁束が発生する。
【００６２】
この帰還電流ＩＦＢによりフェライトコアＦＲＴＣ内部に発生した磁束は、検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１によって発生する磁束の方向とは逆方向に発生し、この逆方向の磁束のため一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１によって発生する磁束を打ち消す方向に発生しており、この帰還電流ＩＦＢの作用によって、検出トランスＴ１のフェライトコアＦＲＴＣ内部の磁束が見かけ上常に０となるように放電灯電流測定装置が動作する。
【００６３】
この結果、反転増幅器ＯＰ１の出力端子に出力される出力電圧ＶＯＵＴは、管電流ＩＬＡＭＰに比例した電圧値となっている。
【００６４】
この出力電圧ＶＯＵＴを交流電圧計Ｖで測定することにより管電流ＩＬＡＭＰの電流値を被測定系に影響を与えることなく容易に測定することができる。
【００６５】
また、同様にこの出力電圧ＶＯＵＴをオシロスコープで観察することにより、管電流ＩＬＡＭＰの波形を被測定系に影響を与えることなく容易に観測することができる。
【００６６】
また、一般的に、フェライトコアＦＲＴＣ内部に発生する磁束の大きさは、フェライトコアＦＲＴＣの持つ透磁率に比例し、このフェライトコアＦＲＴＣの透磁率は大きさのばらつきが大きい上、温度や周波数によってこの透磁率の値が大きく変化する。
【００６７】
これに対して、本実施形態では、検出トランスＴ１に二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２を設けて、この二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２に帰還電流ＩＦＢを流すことにより、この帰還電流ＩＦＢによって生じる逆方向の磁束により、管電流ＩＬＡＭＰによりフェライトコアＦＲＴＣに発生する磁束が常に打ち消し合い、フェライトコアＦＲＴＣ内部の磁束は見かけ上発生しないため、フェライトコアＦＲＴＣの透磁率の大きさや変化に関わりなく、安定して電流ＩＤＥＴを測定することができる。
【００６８】
このように、フェライトコアＦＲＴＣの透磁率の大きさや変化を考慮することなく放電灯電流測定装置の設計を行うことができるので、設計が容易であるほか広範囲の環境条件で正確な管電流の測定が可能な放電灯電流測定装置を得られる。
【００６９】
また、フェライトコアＦＲＴＣの材料が、Ｎｉ系、ＮｉＺｎ系などの金属を含む絶縁性材料のフェライトを用いられていることで、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１とフェライトコアＦＲＴＣとの間や、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とフェライトコアＦＲＴＣとの間に生じる静電容量は、無視できるかほとんど認められないため、一次側巻線に流れる管電流の一部が漏れ電流として二次回路側に流れてしまうという問題も解消され、管電流の正確な測定ができる。
【００７０】
また、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１と二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とが、距離を離してフェライトコアＦＲＴＣに巻かれることで、一次巻線と二次巻線との間に生じる静電容量が無視できるかもしくはほとんど認められないため、一次側巻線に流れる管電流の一部が漏れ電流として二次巻線側に流れてしまうという問題も解消され、管電流ＩＬＡＭＰの正確な測定ができる。
【００７１】
次に、他の実施形態の放電灯電流測定装置について説明する。
【００７２】
図３は、図２に示した一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１を用いてこの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１に管電流を流す代わりに、検出トランスＴ２のフェライトコアＦＲＴＣの中空部に直接冷陰極放電管ＣＣＦＬを挿通させて管電流を測定する検出トランスを示している。
【００７３】
図３に示したように、検出トランスＴ２は、円環形状のフェライトコアＦＲＴＣの中空部に二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とは距離を離して冷陰極放電管ＣＣＦＬの放電管を挿通させている他は、図２に示した検出トランスＴ１と同様の材料、形態となっている。
【００７４】
このため、この実施形態の放電灯電流測定装置は図１に示したブロック図においては、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１および端子ＰＡＤ１、ＰＡＤ２は存在せず、代わりにこれらの位置に冷陰極放電管ＣＣＦＬが接続されている。
【００７５】
この冷陰極放電管ＣＣＦＬに流れる管電流ＩＬＡＭＰにより、フェライトコアＦＲＴＣにこの管電流ＩＬＡＭＰに比例した磁束が発生して、冷陰極放電管ＣＣＦＬと二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２との距離が離れているため、図１で説明した動作と同様の動作および効果を得られ、冷陰極放電管ＣＣＦＬの管電流ＩＬＡＭＰを正確に測定することができる。
【００７６】
この実施形態の放電灯電流測定装置は、さらに特に長い冷陰極放電管ＣＣＦＬの管端部や管中央部など異なる測定部位間の電流値の差異を調べて冷陰極放電管ＣＣＦＬの発光輝度の分布を調査するときにも有効な手段となる。
【００７７】
この実施形態は、冷陰極放電管ＣＣＦＬをフェライトコアＦＲＴＣの中空部に挿通させる代わりに、冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶ（図１参照）と冷陰極放電管ＣＣＦＬとを接続する電源供給の配線をフェライトコアＦＲＴＣの中空部に挿通させることによっても、図１の一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１に管電流ＩＬＡＭＰを流したと同じ効果が得られ、冷陰極放電管ＣＣＦＬに流れる管電流ＩＬＡＭＰや配線に流れる電流を測定することができる。
【００７８】
また、放電灯電流測定装置に用いる検出トランスの他の実施例として、図２に示した円環形状（もしくはリング形状）のフェライトコアＦＲＴＣの代わりに、フェライトコアＦＲＴＣと同じ材料を用いて、楕円環形状のフェライトコアを形成しこの楕円環形状のフェライトコアの長径方向に対向して、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとを楕円環形状の表面にそれぞれ螺旋状に巻き付けて、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとの距離を離して設けた検出トランスがある。
【００７９】
この楕円環形状のフェライトコアを用いた放電灯電流測定装置においても、この一次側巻線の入力コイルに流れ込む管電流により、楕円環形状のフェライトコアにこの管電流に比例した磁束が発生して一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとの距離を離して設けたことにより、図１で説明した動作と同様の動作および効果を得られ、冷陰極放電管ＣＣＦＬの管電流を正確に測定することができる。
【００８０】
また、この楕円環形状もしくは図２に示した円環形状のフェライトコアの代わりに、この円環形状もしくは楕円環形状の環を切断し、このフェライトコアが中空部をはさんで２個以上に分割できる形態となっていてもよい。
【００８１】
単にこの楕円環形状もしくは図２に示した円環形状のフェライトコアの場合、一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１、二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２、二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２を巻き付ける際に、コイル用の長い線材を何回もフェライトコアの中空部に通る必要があり、巻き付ける際に非常に手間になっていた。
【００８２】
これに対して、フェライトコアをこのように分割できることにより、検出トランスの一次側巻線の入力コイルＣＯＩＬ１、検出トランスの二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２、検出トランスの二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２を巻き付ける際に、分割したフェライトコアにコイル用の長い線材を巻き付ける作業も容易に行うことができる。
【００８３】
さらには、図３に示したようにフェライトコアの中空部に冷陰極放電管ＣＣＦＬを挿通して管電流を流す実施形態の場合にも、この分割可能なフェライトコアを用いることで、冷陰極放電管用インバータ回路ＩＮＶと冷陰極放電管ＣＣＦＬとの配線を一旦外すことなしにフェライトコアを分割してフェライトコアの中空部に冷陰極放電管ＣＣＦＬを通すことができるため、管電流の測定時の作業が容易になる。
【００８４】
また、この楕円環形状もしくは図３に示した円環形状のフェライトコアの代わりに、この円環形状もしくは楕円環形状の環の一部分を切り取り、譬えていえば中空部に臨んで見ると、Ｏ形であった円環形状のフェライトコアを、環の一部が切り取られ環が断続した部分を有する視力検査に用いられるランドルト環形状（もしくは、アルファベットのＣに類似した形状）にしてもよい。
【００８５】
このように、環の一部を切り取り環の一部がないことで、フェライトコアを分割できるようにした場合と同様に、フェライトコアにコイル巻線を巻き付けたり、冷陰極放電管ＣＣＦＬをフェライトコアの中空部に設けることが容易になる。
【００８６】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果を優れた効果を得られる。
（１）フェライトコアの材質を絶縁性材料であるＮｉ系もしくはＮｉＺｎ系の材料にすることにより、フェライトコアと巻線との間に生じる静電容量を抑えることができ、このため管電流の一部が漏れ電流となって検出トランスの二次側に流れるのを防ぐことができる。
（２）検出トランスの一次側巻線の入力コイル（もしくは、冷陰極放電管）と二次側巻線の検出コイルとが距離を離して設けられており、検出トランスの一次側巻線の入力コイル（もしくは、冷陰極放電管）と二次側巻線の帰還コイルとが距離を離して設けられていることで、一次側巻線の入力コイル（もしくは、冷陰極放電管）と二次側巻線の検出コイルもしくは二次側巻線の帰還コイルとの間に生じる静電容量を抑えることができ、このため管電流の一部が漏れ電流となって検出トランスの二次側に流れるのを防ぐことができるため、冷陰極放電管や点灯電源に付加される浮遊容量などの影響を小さくでき、電気的な擾乱などの影響を与えることがなく、正確な管電流の測定が可能となる。
（３）検出トランスに二次側巻線の帰還コイルを設け、この二次側巻線の帰還コイルに帰還電流を流すことで、一次側巻線の入力コイルに流れる管電流で検出トランスに生じる磁束をうち消すことができ、冷陰極放電管に与える擾乱などの影響がなくなる効果があること。温度などに左右されない正確な管電流の測定を行うことができる。
（４）管電流に比例した出力電圧が反転増幅器の電流電圧変換機能によって得られ、この出力電圧をオシロスコープで観察することで波形が観測でき、交流電圧計で測定することで管電流値を正確に測定することができる。
（５）検出トランスに一次側入力コイルを巻く代わりに、検出トランスの中空部に冷陰極放電管の管部分もしくは冷陰極放電管と冷陰極放電管用インバータ回路とを接続する配線を通すことによって、一次側巻線の入力コイルに管電流を流したと同じ効果が得られ、冷陰極放電管に流れる管電流や配線に流れる電流を正確に測定することができる。
（６）フェライトコアを分割できる形態としたり、フェライトコアの一部を切り取った形状とすることにより、フェライトコアへの巻線を容易にしたり、冷陰極放電管を容易に中空部に配置することが可能となる。
【００８７】
なお、フェライトコアの形状として円環形状もしくはリング形状などに形成されたもので説明したが、フェライトコアの形状はこれらに限定されず、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の検出コイルとの間、一次側巻線の入力コイルと二次側巻線の帰還コイルとの間が物理的な距離を置いて配置されるという条件を満たすことができればよく、例えば直方体、立方体、四角柱などの部材の中央付近に貫通させた穴を開け中空部を形成した形状のコアを用いても測定時には同様の効果が得られる。
【００８８】
また、図２では二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２の両側に二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２を分割配置したが、分割せず片側に配置してもよいし、二次側巻線の帰還コイルＣＯＩＬ３−１、ＣＯＩＬ３−２と二次側巻線の検出コイルＣＯＩＬ２とを重ねて巻いてもかまわない。
【００８９】
また、図２、図３では検出トランスの巻線構成を説明するために必要に応じて設けられるシールドなどは省略したが、二次側巻線の検出コイルのようにノイズや他の巻線からの静電容量結合の影響を受けやすい巻線にシールドなどの処置を行ってもよい。
【００９０】
また、抵抗Ｒ２は反転増幅器ＯＰ１による電流電圧変換の利得が大きくなり過ぎて所望の性能が得られないことを防止するために挿入しているもので、この抵抗Ｒ２の使用や抵抗Ｒ２の抵抗値は必要に応じて適宜定めるとよい。
【００９１】
このような放電灯電流測定装置は、測定器製造、点灯電源製造、放電灯特に冷陰極放電管製造、テレビ製造、スキャナやＦＡＸやコピー機などのＯＡ機器製造、プラズマ表示機応用製品製造、高周波応用機器製造、無線応用機器製造の際に用いることができ、放電灯の管電流の正確な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本実施形態の放電灯電流測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の検出トランスのコイルの巻線状態を示す配置図である。
【図３】他の実施形態の検出トランスと冷陰極放電管との配置を示す配置図である。
【符号の説明】
【００９３】
ＣＣＦＬ    冷陰極放電管（放電灯）
ＣＯＩＬ１    検出トランスの一次側巻線の入力コイル（入力コイル）
ＣＯＩＬ２    検出トランスの二次側巻線の検出コイル（検出コイル）
ＣＯＩＬ３−１    検出トランスの二次側巻線の帰還コイル（帰還コイル）
ＣＯＩＬ３−２    検出トランスの二次側巻線の帰還コイル（帰還コイル）
ＦＲＴＣ    検出トランスのフェライトコア（コア）
ＩＦＢ    帰還電流
ＩＤＥＴ    電流
ＩＬＡＭＰ    冷陰極放電管（放電灯）の管電流
ＯＰ１    反転増幅器（演算増幅器）
ＰＡＤ１    端子（パッド）
ＰＡＤ２    端子（パッド）
Ｒ１    抵抗（第１の抵抗）
Ｒ２    抵抗（他の抵抗）
Ｒ３    抵抗（第２の抵抗）
Ｔ１    検出トランス
Ｔ２    検出トランス
ＩＮＶ    冷陰極放電管用インバータ回路
Ｖ    交流電圧計
＋    非反転入力端子
−    反転入力端子
【図１】
2006300583.tif 000003
【図２】
2006300583.tif 000004
【図３】
2006300583.tif 000005