(57)【要約】【課題】  放電灯点灯装置において、高周波点灯への対応を考慮して、再点弧電圧の影響がランプ電圧の検出に影響しないように、再点弧電圧に対するマスク信号を正確に生成して、ランプ電圧を精度良く検出する。【解決手段】  放電灯点灯装置１は、直流電源２からの入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換部３と、放電灯４に係るランプ電圧又はランプ電圧及びランプ電流を検出する検出手段５と、ランプ電圧の検出に際して、極性反転時に発生する再点弧電圧を検出対象から除外するためのマスク信号を生成する信号生成回路８とを備えている。信号生成回路８によって、ランプ電圧若しくはランプ電流又は直流−交流変換部３の出力段における電圧を検出して、極性反転のタイミングを正確に捉え、再点弧電圧に対するマスク信号を生成する。放電灯の点灯周波数が高い場合であっても、マスク信号のタイミングずれを許容範囲内に抑えることができる。【選択図】図１
2006079983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換部と、放電灯に係るランプ電圧又はランプ電圧及びランプ電流を検出する検出手段と、ランプ電圧の検出に際して、極性反転時に発生する再点弧電圧を検出対象から除外するためのマスク信号を生成する信号生成回路とを備えた放電灯点灯装置において、
上記信号生成回路が、ランプ電圧若しくはランプ電流又は上記直流−交流変換部の出力段での電圧の検出により、上記極性反転のタイミングを検出して再点弧電圧に対するマスク信号を生成する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載した放電灯点灯装置において、
微分回路を上記信号生成回路に設けて上記極性反転のタイミングを検出する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１に記載した放電灯点灯装置において、
信号レベルを予め決められた基準値と比較するための比較回路とその後段の遅延回路を上記信号生成回路に設けて上記極性反転のタイミングを検出する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１に記載した放電灯点灯装置において、
再点弧電圧の発生期間にランプ電流の検出値がゼロ又は基準値以下であることを検出して上記マスク信号を生成し、該マスク信号とランプ電圧の検出信号との積演算によってランプ電圧の検出結果を得る
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流−交流変換部を用いた交流点灯式の放電灯点灯装置において、ランプ電圧を正確に検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電灯の交流点灯方式には、矩形波点灯や正弦波点灯が知られており、放電灯の状態、特に、ランプ電圧を検出して放電灯に投入すべき電力を適正に制御することや、ランプ電圧の検出信号に基づいて異常等の判定を正しく行うことが必要である。
【０００３】
放電灯にかかる電圧の極性反転時に発生する再点弧電圧が、ランプ電圧の検出結果に直接的な影響を及ぼさないようにするには、再点弧電圧の発生期間を検出期間から除外すれば良い。
【０００４】
例えば、再点弧電圧のマスク方法として、サンプル・ホールド回路において再点弧電圧の発生期間にサンプリングが行われないようにタイミング信号を生成する形態が挙げられる。つまり、再点弧電圧が発生していない期間にのみ、ランプ電圧がサンプリングされて保持され、これが検出結果となる。
【０００５】
そのためには、何らかの信号を基準として、ランプ電圧をサンプリングしないタイミング、即ち、再点弧電圧をマスクするための信号を作成する必要がある。放電灯の交流点灯では、直流−交流変換部等に半導体スイッチング素子が用いられ、該素子のオン／オフ動作について制御が行われるため、該素子の駆動信号に係るレベル変化の切り替わり時点（Ｈ→Ｌ又はＬ→Ｈ）を検出し、あるいは駆動信号のもとになる信号（発振回路の出力信号等）からタイミングを検出して、再点弧電圧に対するマスク信号（マスク用信号）を生成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の回路構成では、高周波交流点灯においてランプ電圧を検出する際に再点弧電圧のマスクを確実に行うための具体的かつ有効な手段が講じられていないことに問題がある。
【０００７】
放電灯の点灯回路において、制御回路からの駆動信号が上記スイッチング素子に供給されてそれらのスイッチング制御が行われ、また、回路形態によっては、共振回路やトランス等を経て放電灯に電圧が供給されるが、放電灯にかかる電圧は、スイッチング周波数に対応する周期をもってその極性が反転している。スイッチング素子への駆動信号の変化に対して放電灯の電圧極性反転のタイミングが常に遅れるため、再点弧電圧に対するマスク信号については、この遅れを考慮して生成する必要がある。
【０００８】
数百キロヘルツ程度の低い点灯周波数の範囲内であれば、このような遅れによるタイミングずれは容易に調整可能であるが、点灯周波数が高くなると事情が深刻になる。つまり、スイッチング素子の駆動周波数が高くなるにつれて、駆動信号が変化する時点と、極性反転時点との間で、相対的なタイミングのずれが大きくなってくるため、駆動信号の変化に基づいて生成されるマスク信号を、再点弧電圧の発生している期間に対して正しく合わせ込むことが困難になる。その結果、ランプ電圧の検出が正確に行われず（タイミングのずれが大きい程、再点弧電圧の検出による悪影響がランプ電圧の検出結果に及ぶ。）、放電灯の電力制御等に支障を来たす虞が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、放電灯点灯装置において、高周波点灯への対応を考慮して、再点弧電圧の影響がランプ電圧の検出に影響しないように、再点弧電圧に対するマスク信号を正確に生成して、ランプ電圧を精度良く検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、直流入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換部と、放電灯に係るランプ電圧又はランプ電圧及びランプ電流を検出する検出手段と、ランプ電圧の検出に際して、極性反転時に発生する再点弧電圧を検出対象から除外するためのマスク信号を生成する信号生成回路とを備えた放電灯点灯装置において、信号生成回路が、ランプ電圧若しくはランプ電流又は直流−交流変換部の出力段での電圧の検出により、極性反転のタイミングを検出して再点弧電圧に対するマスク信号を生成するものである。
【００１１】
従って、本発明では、放電灯の点灯周波数が高い場合であっても、電圧極性反転時における再点弧電圧の発生タイミングを正確に捉え、マスク信号のタイミングずれを極力小さくして許容範囲内に設定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、再点弧電圧の影響を被ることなくランプ電圧を正確に検出することができ、これによって点灯制御性を向上させ、回路保護等の確実性を高めることが可能である。
【００１３】
微分回路を設けて極性反転のタイミングを検出する構成においては、検出が比較的容易であり、回路構成の複雑化等を伴うことがない。
【００１４】
また、信号レベルを予め決められた基準値と比較するための比較回路とその後段の遅延回路を設け、比較結果に基づいて極性反転のタイミングを検出する構成によれば、ランプ電圧やランプ電流等のレベル検出結果をもとに再点弧電圧の発生時間に対応するマスク時間を設定することができる。
【００１５】
再点弧電圧の発生期間にランプ電流の検出値がゼロ又は基準値以下であることを検出してマスク信号を生成し、該信号とランプ電圧の検出信号との積演算によってランプ電圧の最終検出結果を得る形態によれば、ランプ電流に基づいて再点弧電圧の発生期間を把握することができる。
【００１６】
直流−交流変換部を備えた放電灯点灯装置において、放電灯に係るランプ電圧検出回路に適用した場合に、正確性な検出結果に基づく点灯制御や回路保護対策等に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、直流−交流変換部を用いた放電灯点灯装置において、高周波点灯への対応に配慮し、再点弧電圧に対する確実なマスクを目的とする。即ち、放電灯の電圧が極性反転する時に発生する再点弧電圧を、検出対象から除外してランプ電圧の検出に影響が及ばないように、マスク信号と、再点弧電圧の発生期間との時間的なずれや位相ずれを極力小さくすることが可能である。
【００１８】
図１は本発明に係る放電灯点灯装置の基本構成例を示す図である。
【００１９】
放電灯点灯装置１は、直流電源２からの直流入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換部３を備えており、その交流出力が放電灯４に供給される。尚、図示は省略するが、放電灯への起動用信号を発生させるための起動回路（所謂イグナイタ）や、各種の保護回路等が設けられる。
【００２０】
検出手段５は、放電灯に係るランプ電圧及びランプ電流を検出するために設けられており、その検出信号は図示しない制御回路や点消灯判別回路、異常判定回路等に送出され、放電灯の電力制御や回路保護等に利用される。
【００２１】
検出手段５には、ランプ電圧検出回路６、ランプ電流検出回路７、信号生成回路８が設けられている。
【００２２】
ランプ電圧検出回路６では、放電灯４にかかる電圧を検出するに際して、信号生成回路８からのマスク信号（以下、「Ｓmask」と記す。）によるタイミングに基づいて、再点弧電圧が発生している期間を検出から除外した上で電圧検出が行われ、最終的な電圧検出信号（以下、「ＶＬ」と記す。）が出力される。尚、信号生成回路８は、ランプ電圧の検出に際して、極性反転時に発生する再点弧電圧を検出対象から除外するためのマスク信号を生成する。
【００２３】
ランプ電流検出回路７は、放電灯４に流れる電流を検出するために、例えば、電流検出用抵抗等の検出素子９を用いて電圧変換された信号が処理されて電流検出信号（以下、「ＩＬ」と記す。）が検出される。
【００２４】
図２は、矩形波点灯を例にして、ＩＬ、ｖＬ（ランプ電圧）、Ｓmask、ＶＬを概略的に示した波形図である。
【００２５】
図中に示す期間「Ｔ１」は再点弧電圧が発生している期間を示し（幅を誇張して示す。）、期間「Ｔ２」は１周期内においてＴ１を除いた期間を示している。
【００２６】
期間Ｔ１において、ＩＬがほぼゼロを示し、ｖＬには急峻なパルス状波形１０が現出し、これがそのまま検出されないように、マスク信号Ｓmaskが生成される。
【００２７】
検出信号ＶＬでは、マスク信号Ｓmaskの期間を除いたＴ２でのランプ電圧が検出される。
【００２８】
前記したように、放電灯の点灯周波数が高い場合には、直流−交流変換部３を構成するスイッチング素子への駆動信号の変化と、放電灯にかかる電圧の極性反転のタイミングとの間で相対的なずれが大きくなり、その結果、再点弧電圧の発生期間に対するマスク信号の合わせ込みが困難になる。
【００２９】
信号生成回路８は、下記のように、放電灯電圧の極性反転のタイミングを検出して再点弧電圧に対するマスク信号を生成する。
【００３０】
（Ｉ）ランプ電圧又はランプ電流を検出して、その時間的変化やレベル変化から極性反転のタイミングを検出する形態
（ＩＩ）直流−交流変換部の出力段における電圧を検出して、その時間的変化やレベル変化から極性反転のタイミングを検出する形態
【００３１】
上記（Ｉ）では、ランプ電圧又はランプ電流に係る検出電圧そのものを利用して再点弧電圧に対するマスク信号を生成することにより、再点弧電圧の発生期間に対してマスク信号のタイミングと幅を正確かつ確実に合致させることができる。
【００３２】
また、（ＩＩ）では、直流−交流変換部３の出力段における電圧を利用して再点弧電圧に対するマスク信号を生成することにより、再点弧電圧の発生期間に対するマスク信号のタイミングのずれを極力小さくすることができる。尚、直流−交流変換部３の出力する電圧については、後で詳述するように、例えば、ハーフブリッジ型回路やフルブリッジ型回路の中点電圧や共振回路の電圧等を用いることができる。
【００３３】
図３は、放電灯点灯装置の構成例１１について要部を示したものであり、直流電源１２から電源供給を受ける直流−交流変換部１３と起動回路１４を備えている。
【００３４】
直流−交流変換部１３は、直流電源１２から直流入力電圧を受けて交流変換及び昇圧を行うために設けられている。本例では、ハーフブリッジ型構成とされ、スイッチング素子１５Ｈ、１５Ｌ（本例ではＦＥＴを用いている。）と、それらの駆動制御を行うゲート駆動部１６を備えている。高段側素子１５Ｈの一端が直流電源１２の正極側端子に接続され、該素子の他端が低段側素子１５Ｌを介して接地されており、素子１５Ｈ、１５Ｌが、所定の休止期間をおいて交互にスイッチング制御される。
【００３５】
本例では、電力変換用トランス１７を有しており、その一次側に設けられた共振用コンデンサ１８と、インダクタ１９との共振現象を利用した回路構成が用いられている。つまり、ハーフブリッジの中点が共振用コンデンサ１８、インダクタ１９を介してトランス１７の一次巻線１７ｐの一端に接続されている。
【００３６】
起動回路１４は、放電灯２０に起動用信号を供給するために設けられており、起動時の出力電圧がトランス１７にて昇圧されて放電灯２０に印加される（交流変換された出力に対して起動用信号が重畳されて放電灯２０に供給される。）。
【００３７】
トランス１７の二次側に設けられた電圧検出部２１は、放電灯２０のランプ電圧を検出するために設けられている。その入力端子はトランス１７の二次巻線１７ｓの途中に接続されており、検出信号は図示しない制御回路や保護回路等に送出される。尚、本例に限らず、検出用の専用巻線を設けた構成でも構わない。
【００３８】
また、ランプ電流の検出用抵抗２２が放電灯２０に対して直列に設けられており、該抵抗は、トランス１７の一次巻線１７ｐ及び二次巻線１７ｓの接続点に接続されている。検出用抵抗２２により電圧変換された信号は、図示しないランプ電流検出部へと送出される。
【００３９】
本例では、放電灯の点灯制御において、直列共振回路のインピーダンス特性が直流−交流変換部１３のスイッチング周波数に依存することを利用して、トランス１７の１次電流を制御することにより、該トランスの２次電流を制御する。例えば、コンデンサ１８の静電容量と、インダクタ１９とインダクタンスとによって決まる共振周波数よりも高い周波数でスイッチング制御が行われ、直流−交流変換部１３におけるスイッチング素子の駆動周波数を変化させることでランプ電流や放電灯への投入電力が制御される。
【００４０】
図４は、上記形態（Ｉ）の構成例２１Ａを示したものであり、検出部２３とマスク部２４を有する。
【００４１】
先ず、検出部２３について説明すると、その検出端子２５には、トランス１７の二次巻線１７ｓの途中での電圧が取り出され、２系統に分岐する。その一方が抵抗２６、２７により分圧されてピーク検出可能な電圧範囲に制限され、リミッタ回路２８、２９を経て後段のピーク値検出回路３０に送出される。
【００４２】
リミッタ回路２８は、ピーク値検出回路３０に対して電源電圧（Ｖｃｃ）を超える電圧又はグランドレベル未満の電圧が印加されないように防止するものであり、２つのダイオード（あるいはダイオード接続とした２つのＮＰＮトランジスタ）３１、３２を用いて構成され、両者の接続点がライン３３上の抵抗３４に接続されている。尚、直列接続のダイオード３１、３２のうち、ダイオード３１のカソードがＶｃｃの電源端子に接続され、該端子へ向かって各ダイオードが順方向とされる。
【００４３】
また、リミッタ回路２９は、ピーク値検出回路３０に対して負電圧が印加されないように防止するものであり、抵抗３５及び２つのＮＰＮトランジスタ３６、３７を用いて構成され、トランジスタ３７のエミッタが抵抗３４と３８との間に接続され、抵抗３８を介してピーク値検出回路３０に接続されている。尚、抵抗３５の一端がＶｃｃの電源端子に接続され、該抵抗の他端がエミッタ接地のトランジスタ３６のコレクタ及びベースに接続されている。また、トランジスタ３７のコレクタがＶｃｃの電源端子に接続され、そのベースがトランジスタ３６のベースに接続されている。
【００４４】
マスク部２４は、微分回路３９、リミッタ回路４０、４１、カレントミラー回路４２を備えている。
【００４５】
検出端子２５から分岐したラインが、コンデンサ４３及び抵抗４４を用いた微分回路３９に繋がれており、その出力がライン４５上の抵抗４６、４７を介してカレントミラー回路４２に送られる。
【００４６】
カレントミラー回路４２は、抵抗４８乃至５０と、ＮＰＮトランジスタ５１、５２を用いて構成される。
【００４７】
抵抗４８は、その一端がＶｃｃの電源端子に接続され、他端がトランジスタ５１のコレクタ及びベースに接続されている。
【００４８】
トランジスタ５１は、そのベースがトランジスタ５２のベースに接続されており、該トランジスタ５１のエミッタが抵抗４９を介して接地されている。
【００４９】
トランジスタ５２は、そのコレクタが上記抵抗３８とピーク値検出回路３０の入力端子との間に接続され、該トランジスタ５２のエミッタが抵抗５０を介して接地されている。
【００５０】
リミッタ回路４０は、上記リミッタ回路２８と同様に、ダイオード５３、５４（あるいはダイオード接続とした２つのＮＰＮトランジスタ）を用いて構成され、両者の接続点がライン４５上の抵抗４６と４７との間に接続されている。
【００５１】
また、リミッタ回路４１は、上記リミッタ回路２９と同様に、抵抗５５及びＮＰＮトランジスタ５６、５７を用いて構成される。
【００５２】
本例では、ＣＲ構成の微分回路３９を用いて、再点弧電圧の発生時には、カレントミラー回路４２のリファレンス電流を増加させて、検出部２３による検出電圧を引き下げるようにマスク部２４が作用する。つまり、図に破線矢印「Ｉ１」で示すように、再点弧電圧の発生期間において、トランジスタ５１のコレクタ電流が増加し、これに伴って図に破線矢印「Ｉ２」で示すようにトランジスタ５２のコレクタ電流が増加することにより、再点弧電圧がマスクされる。尚、両トランジスタを飽和させないことでターンオフの高速化を図っている。また、検出電圧に誤差が生じない程度の微少電流を、抵抗４８の設定により常に流しておくことで、再点弧電圧発生時のターンオンのタイミングに遅れが生じないように高速化している。
【００５３】
ピーク値検出回路３０は、例えば、演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号を受けて動作するトランジスタと、ホールド用コンデンサ及び該コンデンサに並列接続される放電用抵抗を用いて構成され、該コンデンサ及び放電用抵抗は、放電灯への投入電力に関する演算に必要な周波数を遮断周波数として設定したＲＣフィルタを形成している。
【００５４】
本回路において、再点弧電圧が比較的高い場合には微分検出により極性反転のタイミングを容易に検出できるが、再点弧電圧が低い場合には、トランジスタ５１、５２に流れる電流が小さくなってしまうため、マスク部２４では、ランプ電圧をやや高めに検出するように設計することが望ましい。
【００５５】
次に、信号レベルを予め決められた基準値と比較するための比較手段を信号生成回路に設け、比較結果に基づいて極性反転のタイミングを検出する形態について説明する。
【００５６】
ランプ電圧の検出において、極性反転のタイミングをゼロクロス検出で得ることによりマスク信号を生成することができる。
【００５７】
図５は、そのような構成例２１Ｂを示したものであり、検出部２３Ｂとマスク部２４Ｂを有する。
【００５８】
上記構成２１Ａとの相違点は下記に示す通りである。
【００５９】
・検出部２３Ｂにおいて、検出端子２５から電圧が取り出されて２つに分岐し、その一方がライン上の抵抗５８、３４、３８を経てピーク値検出回路３０に送出されること
・マスク部２４Ｂが、コンパレータ６０、ディレイ（遅延）回路６１を備えており、検出端子２５からの電圧が抵抗５９、４７を介してコンパレータ６０に送出されること。
【００６０】
尚、各リミッタ回路２８、２９、４０、４１の構成や機能は上記と同様である。
【００６１】
比較手段を構成するコンパレータ６０において、その一方の負入力端子が抵抗４７、５９を介して検出端子２５に接続され、他方の正入力端子には、図に定電圧源の記号で示す基準電圧「Ｅref」が供給される。尚、抵抗５８と５９の抵抗値が等しく、抵抗３４と４７の抵抗値が等しくされている。
【００６２】
再点弧電圧の発生期間においてコンパレータ６０の出力がＬ（ロー）レベルとなり、該期間以外ではコンパレータ６０の出力がＨＺ(ハイ・インピーダンス）とされる。尚、高周波点灯への対応には、高速なコンパレータを用いることが必要である。
【００６３】
後段のディレイ回路６１は、コンパレータ６０の出力するＬレベル信号を受けて、再点弧電圧の発生期間だけ信号を遅らせることで所定幅のマスク信号を生成する。ディレイ回路６１の出力端子は、検出部２３Ｂの抵抗３８とピーク値検出回路３０との間に接続されており、再点弧電圧の発生期間において検出電圧がＬレベルに引き下げられる。
【００６４】
ディレイ回路６１としては、例えば、コンパレータ６０の出力信号に対する積分回路を設けて負論理での論理積演算により遅延信号を出力する構成が挙げられる。
【００６５】
図示のように、抵抗６１ａとダイオード６１ｂ、コンデンサ６１ｃ、ＮＯＴゲート６１ｄ、Ｌアクティブ２入力１出力のシュミット・トリガ型ＡＮＤゲート６１ｅ、ダイオード６１ｆを用いて構成される。つまり、コンパレータ６０の出力信号が抵抗６１ａとコンデンサ６１ｃを介してＡＮＤゲート６１ｅの一方の入力端子に供給されるとともに、コンパレータ６０の出力信号がＮＯＴゲート６１ｄを介してＡＮＤゲート６１ｅの他方の入力端子に供給される。尚、抵抗６１ａに対してダイオード６１ｂが並列に接続されており、ＡＮＤゲート６１ｅからコンパレータ６０に向かう方向に沿って順方向とされる。また、コンデンサ６１ｃの一端がＡＮＤゲート６１ｅの一方の入力端子に接続され、該コンデンサの他端が接地されている。
【００６６】
ＡＮＤゲート６１ｅの出力端子がダイオード６１ｆのカソードに接続され、該ダイオードのアノードが抵抗３８とピーク値検出回路３０との間に接続されている。
【００６７】
電圧検出に限らず、例えば、図３に示すように電流検出用抵抗（シャント抵抗）２２を設けてランプ電流を検出する構成形態では、再点弧電圧の発生している期間（図２のＩＬにおける期間Ｔ１を参照）において電流値が小さい（ＩＬ≒０）ので、それ以外の期間（Ｔ２）におけるランプ電流との区別が容易である。そこで、ＩＬの検出値が予め決められた基準値以下となった場合にマスク信号を生成すれば、上記と同様、再点弧電圧の発生期間における検出電圧が除外される。つまり、コンパレータ６０にＩＬの検出信号を入力して、これを基準電圧と比較し、再点弧電圧の発生時にＬレベル信号を出力して、ディレイ回路６１を経て検出電圧が引き下げられるように構成すれば良い。
【００６８】
再点弧電圧の発生期間にランプ電流の検出値が小さいことを利用した検出形態には、例えば、図６に示す構成例２１Ｃが挙げられる。
【００６９】
ランプ電圧の検出端子２５は、抵抗５８、リミッタ回路２８、２９を介して検出出力端子６２に接続されており、再点弧電圧についてマスク済みの検出信号が図示しないピーク値検出回路に送られる。
【００７０】
ランプ電流の検出端子６３は、抵抗５９、リミッタ回路４０、４１、増幅器６４、抵抗６５、ＮＯＴ（論理否定）ゲート６６、抵抗６７を介してカレントミラー回路６８へと繋がる。
【００７１】
カレントミラー回路６８において、エミッタ接地とされるＮＰＮトランジスタ７０は、そのコレクタが抵抗６９を介して電源端子に接続されるとともに、抵抗６７及びトランジスタ７０、７１のベースに接続されている。また、エミッタ接地とされるトランジスタ７１のコレクタが抵抗７２を介して検出出力端子６２に接続されている。
【００７２】
再点弧電圧の発生期間において、ランプ電流がほぼゼロであって、ＮＯＴゲート６６の出力がＨレベルとなり、カレントミラー回路６８のトランジスタ７０、７１のベース電位が引き上げられる結果、矢印「Ｉｏ」で示す向きにトランジスタ７１のコレクタ電流が増加し、再点弧電圧がマスクされる。
【００７３】
上記のように、再点弧電圧の発生期間にランプ電流の検出値がゼロ又は基準値以下であることを検出してマスク信号を生成する構成形態では、マスク信号とランプ電圧の検出信号との積演算によってランプ電圧の最終検出結果を得ることができる。
【００７４】
ランプ電流のゼロクロス検出を利用した形態では、ゼロクロスの検出時間が再点弧電圧をマスクすべき時間に等しいため、マスク信号の幅を設定し易いという利点が得られるが、ランプ電流の検出値が小さいため、検出の閾値設定等に注意が必要である。
【００７５】
尚、ＮＯＴゲート６６の代わりにバッファ回路を設けるとともに、カレントミラー回路６８の代わりにダイオードを設け、該ダイオードのカソードを該バッファ回路の出力端子に接続し、再点弧電圧の発生期間に該ダイオードを導通させることでマスクされた電圧検出信号が得られるように構成する等、各種形態での実施が可能である。
【００７６】
次に、上記形態（ＩＩ）の構成例について、図７及び図８を用いて説明する。
【００７７】
図７は、図３の構成例において、下記に示す形態を網羅的に示している。
【００７８】
（Ａ）スイッチング素子１５Ｌへの駆動信号を利用してマスク信号を生成する構成形態
（Ｂ）ハーフブリッジの中点電圧を利用してマスク信号を生成する構成形態
（Ｃ）トランス１７の一次側電圧を利用してマスク信号を生成する構成形態
【００７９】
回路例２１Ｄにおいて、先ず、ランプ電圧の検出部２３Ｄについて説明すると、トランス１７の二次巻線１７ｓの途中から取り出される電圧が、抵抗５８、リミッタ回路２８、２９を経て、図示しないピーク値検出回路に送出される。
【００８０】
マスク部２４Ｄにおいては、端子７３が微分回路３９に接続されており、微分検出信号が抵抗５９、リミッタ回路４０、４１を経てから、さらにバッファ６４又は該バッファなしで抵抗６５を介してカレントミラー回路６８に送られる。
【００８１】
図中に示す端子ａ、ｂ、ｃは、説明上での便宜的なものであって、端子ａがスイッチング素子１５Ｌの制御端子（ゲート）に接続され、また、端子ｂがハーフブリッジの中点（スイッチング素子１５Ｈと１５Ｌとの接続点）に接続され、端子ｃがトランス１７の一次巻線１７ｐの一端（インダクタ１９側端子）に接続されている。
【００８２】
上記形態（Ａ）では、端子ａと端子７３とが接続され、ハーフブリッジの切り替わり時においてスイッチング素子１５Ｌの駆動信号の変化が微分検出される。再点弧電圧の発生期間においてカレントミラー回路６８の電流が増え、トランジスタ７１のコレクタ電流が増加するので、検出部２３Ｄにおいて再点弧電圧がマスクされる。
【００８３】
また、上記形態（Ｂ）では、端子ｂと端子７３とが接続され、ハーフブリッジの切り替わり時において中点電圧が微分検出される。再点弧電圧の発生期間においてカレントミラー回路６８の電流が増え、トランジスタ７１のコレクタ電流が増加するので、検出部２３Ｄにおいて再点弧電圧がマスクされる。
【００８４】
ＬＣ共振時において、ハーフブリッジの出力電圧とランプ電圧とは位相が揃っているが、共振から外れた状態で放電灯の点灯制御を行う際には、必ずしも両者の位相が揃うとは限らないため、ブリッジの切り替わりタイミングからの時間補正を行う方法を採用するか、又は放電灯の点灯時に想定される全周波数範囲に亘って再点弧電圧をマスクできるように、微分回路３９の時定数値（ＣＲ定数値）を調整することが好ましい。
【００８５】
上記形態（Ｃ）では、端子ｃと端子７３とが接続され、トランス１７の一次側電圧が微分検出される。一次側電圧とランプ電圧とは位相が揃っているため、上記した位相ずれへの対策が不要であるか又は厳密な調整等を要求されない。本例でも、再点弧電圧の発生期間においてカレントミラー回路６８の電流が増えると、トランジスタ７１のコレクタ電流が増加し、検出部２３Ｄにおいて再点弧電圧がマスクされる。
【００８６】
上記した例では、マスク部に微分回路３９を有する形態を採用しているが、これに限らず、前記のようにコンパレータを用いた形態等を採用しても構わない。
【００８７】
また、直流−交流変換部の出力電圧を検出してサンプリング用の制御信号を生成して、サンプル・ホールド回路を用いてランプ電圧検出を行う構成形態が挙げられる。
【００８８】
図８は、そのような回路構成の一例を示したものであり、低周波での矩形波点灯方式において、フルブリッジの中点電圧を利用してサンプリング信号を生成する形態を示す。
【００８９】
放電灯点灯装置１１Ａにおいて、直流−直流変換回路７４と、その後段の直流−交流変換回路７５が設けられている。
【００９０】
直流−直流変換回路７４は、図示しない直流電源からの直流入力電圧を受けて所望の直流電圧に変換するものであり、例えば、フライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。
【００９１】
トランス７６において、その一次巻線７６ｐにはスイッチング素子７７が接続されている。尚、本例では、スイッチング素子７７にＮチャンネルＦＥＴを用いており、図示しない制御回路からの信号を受けてスイッチング制御が行われる。
【００９２】
トランス７６の二次側には、整流用のダイオード７８と平滑用のコンデンサ７９が設けられている。二次巻線７６ｓの一端が、一次巻線７６ｐとスイッチング素子７７との接続点に接続されるとともに、二次巻線７６ｓの他端がダイオード７８のアノードに接続されている。そして、ダイオード７８のカソードにコンデンサ７９の一端が接続されてその端子電圧が直流−交流変換回路７５に出力される。
【００９３】
直流−交流変換回路７５は、直流−直流変換回路７４の出力電圧を交流電圧に変換した上で放電灯２０に供給するために設けられている。例えば、図示のように、フルブリッジ型の回路構成をもち、４つの半導体スイッチング素子Ｓ１乃至４（本例では、ＦＥＴ）を用いて２つのアームを構成し、各アームのスイッチング素子を各別に駆動するための駆動回路８０、８０を備えている。図示しない制御回路からの信号に基づいて２組のスイッチング素子対（Ｓ１とＳ４、Ｓ２とＳ３）を相反的にオン／オフ制御することによって、交流電圧を出力する。
【００９４】
起動回路８１は、放電灯２０に対して起動用パルスを発生させて、該放電灯を起動させるために設けられている。つまり、起動用パルスは直流−交流変換回路７５の出力する交流電圧に重畳されて放電灯２０に印加される。
【００９５】
電圧検出部８２は、直流−直流変換回路７４の出力電圧に対する分圧抵抗８３、８４とサンプル・ホールド回路８５を用いて構成され、該サンプル・ホールド回路８５への制御信号（サンプリング信号）を生成するための微分回路８６、８７が設けられている。
【００９６】
微分回路８６、８７は、いずれもコンデンサと抵抗を用いて構成され、一方の微分回路８６を構成するコンデンサ８８の一端が、スイッチング素子Ｓ１とＳ２との接続点に接続され、該コンデンサ８８の他端が抵抗８９を介して接地されている。そして、他方の微分回路８７を構成するコンデンサ９０の一端が、スイッチング素子Ｓ３とＳ４との接続点に接続され、該コンデンサ９０の他端が抵抗９１を介して接地されている。
【００９７】
各微分回路による検出信号は、ダイオード９２、９３を用いたＯＲ（論理和）回路を経てサンプル・ホールド回路８５に送出される。つまり、ダイオード９２のアノードがコンデンサ８８と抵抗８９との間に接続され、ダイオード９３のアノードがコンデンサ９０と抵抗９１との間に接続されており、両ダイオードのカソード同士が接続されてサンプル・ホールド回路８５の制御端子に接続されている。
【００９８】
ブリッジの極性切換時には微分回路８６、８７からＨレベル信号がダイオードＯＲ回路を介してサンプル・ホールド回路８５に送られる。これにより、再点弧電圧が検出対象から除外され、再点弧電圧の発生期間が経過した後の時点で、入力信号が検出される（Ｈレベル信号でホールドされ、Ｌレベル信号でサンプリングされる。）。
【００９９】
分圧抵抗８３、８４によって得られる電圧信号は、サンプル・ホールド回路８５への入力信号として供給され、該サンプル・ホールド回路の出力信号は、再点弧電圧に対するマスク済みのランプ電圧検出信号となる。
【０１００】
このように、本例では、直流−交流変換回路７５の出力信号に係る微分検出によってサンプル・ホールド用の制御信号を生成することができ、微分回路の出力幅（あるいは微分信号が発生している時間）が再点弧電圧の発生時間を反映しているので、再点弧電圧に対するマスク時間を必要最小限の時間に設定できるという利点が得られる。これに対して、サンプル・ホールド用の制御信号を、ブリッジ駆動のためのタイミング発生回路から生成する方法では、再点弧電圧の発生時間が、ランプ電流及び放電灯に接続される誘導性素子（起動用トランスの二次巻線等）の特性のバラツキや個体差等によって変化することへの対応が困難となる。つまり、この方法では再点弧電圧の最大発生時間を予め見込んだ上でそのマスク時間（ホールド時間）を設定することが必要であり、その分だけ、ランプ電圧の検出時間（サンプリング時間）が短くなってしまい、検出精度を確保する上で困難性等を伴う。
【０１０１】
以上に説明したように、再点弧電圧に対するマスク信号については、放電灯に近い検出位置で取得可能な信号を利用して生成することが好ましく、ランプ電圧やランプ電流を検出するか、あるいは電力系統において直流−交流変換部の出力段での電圧を検出することが、マスク信号のタイミングに関する信頼性の向上にとって好ましい（点灯周波数が高くなった場合でも上記した位相ずれやタイミングのずれによる影響を受け難くなる。）。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係る基本構成例を示す図である。
【図２】矩形波点灯における各部の波形を概略的に示した説明図である。
【図３】放電灯点灯装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る電圧検出部の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る電圧検出部について別の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る電圧検出部についてさらに別の構成例を示す図である。
【図７】図３に示す構成への適用において、各種形態を網羅的に示した図である。
【図８】直流−交流変換部の出力電圧を検出してサンプリング用制御信号を生成する場合の構成例を示した図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…放電灯点灯装置、３…直流−交流変換部、４…放電灯、５…検出手段、８…信号生成回路、１１、１１Ａ…放電灯点灯装置、１３…直流−交流変換部、２０…放電灯、３９…微分回路、６０…比較回路（コンパレータ）、６１…遅延回路、８６、８７…微分回路
【図１】
2006079983.tif 000003
【図２】
2006079983.tif 000004
【図３】
2006079983.tif 000005
【図４】
2006079983.tif 000006
【図５】
2006079983.tif 000007
【図６】
2006079983.tif 000008
【図７】
2006079983.tif 000009
【図８】
2006079983.tif 000010