(57)【要約】【課題】種々の点灯仕様に対して標準化が容易な閃光放電ランプ点灯装置を提供する。【解決手段】閃光放電ランプ点灯装置（７００）は、閃光放電ランプ（７５０）の一方の電極に接続される高電位出力ライン（Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ）及び閃光放電ランプ（７５０）の他方の電極に接続される低電位出力ライン（Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）がそれぞれ共通接続され、閃光放電ランプ（７５０）に出力電流を供給可能な複数の閃光放電ランプ電源装置（５００Ａ、５００Ｂ）と、閃光放電ランプ（７５０）に輪番で出力電流を供給するように複数の閃光放電ランプ電源装置（５００Ａ、５００Ｂ）を制御するコントローラ（６００）とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光放電ランプ点灯装置であって、
閃光放電ランプの一方の電極に接続される高電位出力ライン及び前記閃光放電ランプの他方の電極に接続される低電位出力ラインがそれぞれ共通接続され、前記閃光放電ランプに出力電流を供給可能な複数の閃光放電ランプ電源装置と、
前記閃光放電ランプに輪番で前記出力電流を供給するように前記複数の閃光放電ランプ電源装置を制御するコントローラと
を備えた閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の閃光放電ランプ点灯装置であって、前記複数の閃光放電ランプ電源装置の各々の異常を検知する検知手段をさらに有し、前記検知手段が前記複数の閃光放電ランプ電源装置のいずれかの異常を検知した場合には、前記コントローラが、残余の閃光放電ランプ電源装置が２つ以上の場合には残余の閃光放電ランプ電源装置に輪番で、又は残余の閃光放電ランプ電源装置が１つの場合には単独で前記出力電流を供給させるように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の閃光放電ランプ点灯装置であって、前記複数の閃光放電ランプ電源装置の各々の前記低電位出力ラインにスイッチ素子が挿入され、前記コントローラからの指令に基づいて、前記出力電流を供給している閃光放電ランプ電源装置以外の閃光放電ランプ電源装置の前記スイッチ素子が開放されるように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置であって、前記複数の閃光放電ランプ電源装置の各々が、蓄電素子及び該蓄電素子に充電された電力から前記出力電流を前記閃光放電ランプに通電するための電流制御回路を備え、
前記コントローラからの指令に基づいて前記電流制御回路の動作及び非動作が制御され、前記電流制御回路の出力動作期間が前記スイッチ素子の導通期間に含まれるように、前記電流制御回路及び前記スイッチ素子が制御されるように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置であって、前記複数の閃光放電ランプ電源装置の各々が、蓄電素子及び該蓄電素子に充電された電力から前記出力電流を前記閃光放電ランプに通電するための電流制御回路を備え、
前記電流制御回路が、前記高電位出力ラインをスイッチングして前記出力電流を生成するためのスイッチング素子、及び前記高電位出力ラインに流れる電流値を検出する電流センサを備え、該電流センサによって検出された電流値に基づいて前記電流制御回路が定電流出力するように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の複数の閃光放電ランプ点灯装置と、前記閃光放電ランプを備えた閃光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた閃光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の光電変換特性などの各種太陽エネルギー利用機器の性能測定のために、自然太陽光のスペクトル分布を再現する擬似太陽光を被照射体に照射する擬似太陽光照射装置が知られている。このような装置では、例えば、発光長が１０００ｍｍ以上のキセノンランプ（以下、「ランプ」という）に直流のランプ電流が通電され、そのランプ電流値は点灯装置によって制御される。一般的には、点灯時のランプ電流は数十アンペア（例えば７０Ａ）、ランプ電圧は数百ボルト（例えば５００Ｖ）程度であり、このランプ電流／電圧が、１回の点灯あたり数十ミリ秒から数百ミリ秒にわたって通電／印加される。この出力状態が定電流又は定電力で制御され、点灯期間中に被照射体の性能が測定される。
【０００３】
上記の場合、ランプ電力が約３５ｋＷとなり、瞬時（例えば１００ミリ秒）とはいえ、この電力を商用電源から直接供給すると、同じ商用電源の系統の周辺機器に障害を及ぼすこと、及び商用電源と照射装置の間に容量の大きい接点及び配線が必要となることが問題となる。そこで一般には、照射装置内に点灯装置を設け、点灯装置において電力をコンデンサ等の蓄積素子に蓄積し、点灯指令に応じてその蓄積された電力をランプに供給する構成が採用される（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３００６３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような点灯装置には以下のような課題がある。
第１の課題は点灯装置の設計の標準化である。閃光放電用の点灯装置は、短時間の点灯を反復する点滅的動作を行う。従って、点灯装置は、ランプ電圧及びランプ電流以外にも１回あたりの点灯時間、最小点灯サイクル等の点灯仕様に合わせて設計される。ここで、１回あたりの点灯時間が長いほど、あるいは点灯サイクルが短いほど構成部品が高温となるため、そのような点灯仕様に対応して設計される点灯装置は大型化する。言い換えると、点灯仕様のランプ電圧及びランプ電流が同じであっても１回あたりの点灯時間又は最小点灯サイクルが大幅に異なるものについてはそれぞれの点灯仕様に合わせた点灯装置を個別に開発及び製造する必要がある。従って、開発及び製造が高コストとなるという問題がある。
【０００６】
第２の課題は点灯装置の冗長性の確保である。閃光放電ランプ用の点灯装置は閃光照射装置等の生産設備に組み込まれて使用される場合がある。従って、保守性等を考慮すると、点灯装置の故障に対する冗長性が確保されることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、種々の点灯仕様に対して標準化が容易な閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた閃光照射装置を提供することを目的とする。また、このような閃光放電ランプ点灯装置及び閃光照射装置において、冗長性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の閃光放電ランプ点灯装置は、閃光放電ランプの一方の電極に接続される高電位出力ライン及び閃光放電ランプの他方の電極に接続される低電位出力ラインがそれぞれ共通接続され、閃光放電ランプに出力電流を供給可能な複数の閃光放電ランプ電源装置と、閃光放電ランプに輪番で出力電流を供給するように複数の閃光放電ランプ電源装置を制御するコントローラとを備える。
【０００９】
上記閃光放電ランプ点灯装置によると、並列接続された複数の閃光放電ランプ電源装置が輪番で閃光放電ランプに給電するように構成されるので、種々の要求点灯サイクルに対して、各閃光放電ランプ電源装置の設計上の最小点灯サイクルと実際の点灯サイクルの間のマージンを大きくとることができ、発熱の問題を解消できる。これにより、種々の点灯仕様に対して個別の閃光放電ランプ電源装置を設計する必要がなく、閃光放電ランプ電源装置及び閃光放電ランプ点灯装置の標準化が促進される。
【００１０】
ここで、複数の閃光放電ランプ電源装置の各々の異常を検知する検知手段が設けられ、検知手段が複数の閃光放電ランプ電源装置のいずれかの異常を検知した場合には、コントローラが、残余の閃光放電ランプ電源装置が２つ以上の場合には残余の閃光放電ランプ電源装置に輪番で、又は残余の閃光放電ランプ電源装置が１つの場合には単独で出力電流を供給させるように構成される。これにより、いずれかの閃光放電ランプ電源装置が故障した場合にも残余の閃光放電ランプ電源装置によって故障前と同様の点灯動作を継続できるので、閃光放電ランプ点灯装置の冗長性が確保される。
【００１１】
また、複数の閃光放電ランプ電源装置の各々の低電位出力ラインにスイッチ素子が挿入され、コントローラからの指令に基づいて、出力電流を供給している閃光放電ランプ電源装置以外の閃光放電ランプ電源装置のスイッチ素子が開放されるように構成されるようにしてもよい。これにより、閃光放電ランプに給電している閃光放電ランプ電源装置のリターン電流が他の閃光放電ランプ電源装置の低電位出力ラインに流入することが防止される。従って、低電位出力ラインにおける出力電流の検出の精度、すなわち定電流制御の精度が向上する。
【００１２】
またさらに、複数の閃光放電ランプ電源装置の各々が、蓄電素子及び蓄電素子に充電された電力から出力電流を閃光放電ランプに通電するための電流制御回路を備え、コントローラからの指令に基づいて電流制御回路の動作及び非動作が制御され、電流制御回路の出力動作期間がスイッチ素子の導通期間に含まれるように、電流制御回路及びスイッチ素子が制御されるように構成される。これにより、電流制御回路による給電期間中にスイッチ素子の導通状態が切り換えられることがなく、スイッチ素子にかかるストレスを軽減することができる。従って、閃光放電ランプ点灯装置の信頼性が向上する。
【００１３】
また、複数の閃光放電ランプ電源装置の各々が、蓄電素子及び蓄電素子に充電された電力から出力電流を閃光放電ランプに通電するための電流制御回路を備え、電流制御回路が、高電位出力ラインをスイッチングして出力電流を生成するためのスイッチング素子、及び高電位出力ラインに流れる電流値を検出する電流センサを備え、電流センサによって検出された電流値に基づいて電流制御回路が定電流出力するように構成される。この構成によると、閃光放電ランプに給電していない閃光放電ランプ電源装置の高電位出力ラインにおいては電流制御回路のスイッチング素子が開放状態にあるので、その動作停止状態の閃光放電ランプ電源装置から閃光放電ランプに電流が流入することはない。従って、高電位出力ラインにおいて出力電流の検出が行われることにより、精度の高い定電流制御が可能となる。
【００１４】
本発明の閃光照射装置は、上記複数の閃光放電ランプ点灯装置と、上記閃光放電ランプを備える。これにより、種々の点灯仕様に対応可能で、かつ冗長性が確保された閃光照射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を含む閃光照射装置の回路構成図である。
【図２】図１の閃光放電ランプ点灯装置の動作を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を含む閃光照射装置の回路構成図である。
【図４】図３の閃光放電ランプ点灯装置の動作を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を含む閃光照射装置の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施形態１．
図１に本発明の第１の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置７００（以下、「点灯装置７００」という）を含む閃光照射装置８００を示す。閃光照射装置８００は点灯装置７００、閃光放電ランプ７５０（以下、「ランプ７５０」という）、ランプ７５０を内包する筐体（不図示）、点灯装置７００への入力手段等を含む。閃光照射装置８００が擬似太陽光照射装置である場合、ランプ７５０はキセノンランプからなる。交流電源ＡＣからの入力電圧が点灯装置７００に入力され、点灯装置７００からの直流出力がランプ７５０の一対の電極ｅ１及びｅ２に供給される。なお、本実施形態では１つのランプ７５０が点灯装置７００に接続される構成を示すが、点灯装置７００には、複数のランプが直列接続、並列接続、又は直列及び並列接続される構成としてもよい。
【００１７】
点灯装置７００は、並列接続された閃光放電ランプ電源装置（以下、「電源装置」という）５００Ａ及び５００Ｂ、並びにコントローラ６００を含む。電源装置５００Ａの高電位出力ラインＬ１Ａと電源装置５００Ｂの高電位出力ラインＬ１Ｂはランプ７５０の一方の電極ｅ１に共通接続され、電源装置５００Ａの低電位出力ラインＬ２Ａと電源装置５００Ｂの低電位出力ラインＬ２Ｂはランプ７５０の他方の電極ｅ２に共通接続される。コントローラ６００は、所定の点灯サイクル（周期）でランプ７５０に輪番で（交互に）出力電流を供給するように電源装置５００Ａ及び５００Ｂを制御する。なお、以降の説明において、電源装置５００Ａ及び５００Ｂについて、これらを総称して又はこれらの一方を代表して電源装置５００というものとする。
【００１８】
電源装置５００Ａの高電位側配線と電源装置５００Ｂの高電位側配線の接続ノードをＮ１とし、電源装置５００Ａの低電位側配線と電源装置５００Ｂの低電位側配線の接続ノードをＮ２とする。ノードＮ１及びＮ２は点灯装置７００の内部にあってもよいし外部にあってもよい。本明細書において、高電位出力ラインとは、チョークコイル１８とコンデンサ１９の接続ノードＮ０とノードＮ１の間の経路をいい、低電位出力ラインとは、蓄電素子１１の低電位側ノードＧＮＤとノードＮ２の間の経路をいうものとする。
【００１９】
電源装置５００は整流入力回路１００と、充電回路２００と、電流制御回路３００と、充電回路２００及び電流制御回路３００を統括制御する制御部（ＣＰＵ）４００を備える。なお、上記及び以降の説明において、各回路素子が上記のどの回路に属するかは便宜的なものであり、本発明を拘束するものではない。なお、電源装置５００Ａと電源装置５００Ｂは同一の構成からなるので、内部の各構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
整流入力回路１００は整流器１及び平滑コンデンサ２を備え、交流電源ＡＣは整流器１によって全波整流されるとともに平滑コンデンサ２によって平滑化される。図１においては、電源装置５００Ａ及び５００Ｂに接続される交流電源ＡＣを個別のものとして図示しているが、電源装置５００Ａ及び５００Ｂは同一の交流電源から給電されるものであってもよい。なお、本実施形態では、整流入力回路１００にコンデンサインプット型のものが採用されているが、力率改善回路等が採用されてもよい。また、交流電源の代わりに直流電源が入力電源となる場合は、整流入力回路１００は不要である。
【００２１】
充電回路２００は、トランジスタ３〜６からなるフルブリッジ回路、ＰＷＭ制御回路７、昇圧トランス８、整流器９、電流制限用コイル１０、蓄電素子１１、電圧検出回路１２、電流検出抵抗１３、誤差増幅器１４及び基準電源１５を備える。フルブリッジ回路はＰＷＭ制御回路７によってスイッチング制御され、トランジスタ３及び６とトランジスタ４及び５が交互にオン・オフされるとともにその導通時間が制御される。昇圧トランス８の一次巻線にはフルブリッジ回路の出力が接続され、二次側には巻数比に応じた電圧が発生する。昇圧トランスの二次巻線に発生した電圧は、整流器９によって整流され、電流制限用コイル１０を介して出力されて蓄電素子１１に充電される。本実施形態においては、蓄電素子１１を電解コンデンサとしているが、蓄電素子１１は電気二重層コンデンサ、バッテリ等であってもよい。電圧検出回路１２は分圧抵抗からなる。なお、蓄電素子１１は複数の蓄電素子が直列接続されたものであってもよいし、複数の蓄電素子が並列接続されたものであってもよいし、複数の蓄電素子が直列及び並列接続されたものであってもよい。
【００２２】
ＰＷＭ制御回路７は、制御部４００からの充電開始信号を受けると、フルブリッジ回路を数十ｋＨｚ（例えば、５０ｋＨｚ程度）で駆動させて充電を開始する。充電動作中は、電流検出抵抗１３によって検出される電流値（電流検出抵抗１３に発生する電圧）が目標値（基準電源１５の電圧）に等しくなるように誤差増幅器１４及びＰＷＭ制御回路７が動作し、所定の充電電流で充電が行われる。なお、充電方法は定電流制御に限られない。電圧検出回路１２によって検出される充電電圧がランプ電圧よりも充分に高い設定電圧（例えば、１０００Ｖ程度）に達すると、ＰＷＭ制御回路７はフルブリッジ回路の動作を一旦停止（又は充電電圧を保持）し、スタンバイ状態に移行する。ここで、ＰＷＭ制御回路７は充電完了信号を制御部４００に出力する。
【００２３】
なお、本開示においては、充電回路２００としてフルブリッジ及び昇圧トランスで構成される回路が例示されるが、昇圧動作と充電動作が可能であれば他の昇圧コンバータ方式の回路が採用されてもよい。またさらに、充電回路２００が高圧電源から給電される場合には昇圧機能は不要である。
【００２４】
電流制御回路３００はＩＧＢＴ等のスイッチング素子１６、ダイオード１７、チョークコイル１８、コンデンサ１９、電流検出抵抗２０、ＰＷＭ制御回路２１及び誤差増幅器２２を含み、降圧チョッパ回路を構成する。電流制御回路３００はまた、始動回路２３及びパルストランス２４からなるイグナイタ回路を含み、パルストランス２４の２次巻線はチョークコイル１８に直列接続される。
【００２５】
電流制御回路３００は、蓄電素子１１に充電された電圧を電源として、制御部４００からの点灯信号を受けて動作を開始する。電流制御回路３００のＰＷＭ制御回路２１が点灯信号に応じて動作を開始すると、動作開始時点でランプ７５０の両端に、蓄電素子１１の電圧とほぼ等しい直流電圧が印加される。一方、始動回路２３は点灯信号に応じて起動してパルストランス２４の１次巻線にパルス電圧を発生させ、２次巻線にはパルストランス２４の１次／２次巻数比に応じた高圧パルスが発生する。これにより、上記の蓄電素子１１の電圧に高圧パルスが重畳された電圧がランプ７５０に印加され、ランプ７５０の絶縁破壊が起こる。
【００２６】
ランプ７５０が絶縁破壊されると、蓄電素子１１の電圧を電源として電流制御回路３００からの制限された電流がランプ７５０に投入される。スイッチング素子１６はＰＷＭ制御回路２１によって導通時間が制御されてスイッチングされる。スイッチング素子１６がオンの期間には蓄電素子１１→半導体スイッチ１６→チョークコイル１８→パルストランス２４の２次巻線→ランプ７５０→蓄電素子１１の経路に電流が流れる。一方、スイッチング素子１６がオフの期間にはチョークコイル１８に蓄えられた電力を元に、チョークコイル１８→パルストランス２４の２次巻線→ランプ７５０→ダイオード１７→チョークコイル１８の経路に電流が流れる。コンデンサ１９はランプ７５０への出力を平滑化し、ランプ電流のリップル成分を抑制又は除去する。電流検出抵抗２０によってランプ電流が検出され、検出ランプ電流に比例する電圧信号（検出電圧）が誤差増幅器２２の負入力端子に入力される。ランプ電流の設定値に比例する電圧信号が制御部４００から誤差増幅器２２の正入力端子に入力される。そして、誤差増幅器２２の両入力が等しくなるようにＰＷＭ制御回路２１によってスイッチング素子１６の導通時間がＰＷＭ制御される。これにより、蓄電素子１１を電源とするランプ７５０の定電流直流点灯が行われる。
【００２７】
図２を参照して本実施形態の動作を説明する。図２は上から、ランプ７５０の点灯状態、電源装置５００Ａの出力動作状態、及び電源装置５００Ｂの出力動作状態を示す。なお、図２の横軸は時間である。ここで、点灯サイクルＴｘ（例えば、１０ｓ）及び１回あたりの点灯時間ｔｘ（例えば、１００ｍｓ）での点灯が要求仕様となっているものとする。もちろん、本発明は、ここに例示する１回あたりの点灯時間及び点灯サイクルに限定されない。この要求仕様に対応するため、図２に示すように、電源装置５００Ａ及び５００Ｂはともに点灯動作サイクル２Ｔｘ及び出力継続時間ｔｘで出力動作するようにコントローラ６００によって制御される。また、本実施形態では、一方の電源装置の動作開始時が他方の電源装置の隣り合う動作開始時の中間時刻となるように（すなわち、両電源装置の出力動作が互い違いに等間隔となるように）、コントローラ６００によって電源装置５００Ａ及び５００Ｂが制御される。なお、本実施形態では、両電源装置の出力動作が等間隔となるように構成したが、出力動作は等間隔でなくてもよい。例えば、一方の電源装置の出力動作が終了した直後に他方の出力動作が開始されるようにして（すなわち、両電源装置の出力動作が連続するようにして）、１回あたりの点灯時間が２ｔｘ（例えば、２００ｍｓ）で点灯サイクルが２Ｔｘ（例えば、２０ｓ）の点灯仕様を実現することもできる。
【００２８】
ここで、電源装置の最小点灯サイクルが要求点灯サイクルＴｘよりも長い場合には、そのような電源装置の単独動作によっては要求点灯サイクルＴｘによる点灯を行うことはできない。そして、電源装置の最小点灯サイクルが要求点灯サイクルサイクルＴｘ以下の場合であっても、最小点灯サイクルと要求点灯サイクルＴｘの間のマージンが小さい場合にそのような電源装置を単独で動作させると、発熱等の問題が発生する。一方、本実施形態においては、電源装置５００Ａ及び５００Ｂの最小点灯サイクルが点灯要求サイクルＴｘの２倍よりも短ければ点灯要求サイクルＴｘによる点灯を行うことができる。そして、電源装置の単独動作の場合と比べて、最小点灯サイクルに対する点灯動作サイクルのマージンを充分にとることができ、発熱の問題を軽減できる。従って、種々の要求点灯仕様に対する電源装置５００及び点灯装置７００の設計の標準化が容易となる。
【００２９】
実施形態２．
上記第１の実施形態では、電源装置５００Ａ及び５００Ｂが交互に動作される構成を示したが、本実施形態では、この構成において冗長性を確保する形態を示す。本実施形態の点灯装置７００の回路構成は、制御部４００及びコントローラ６００の動作が第１の実施形態における動作と異なる。従って、図１を参照して本実施形態を説明し、制御部４００及びコントローラ６００以外の説明を省略する。
【００３０】
本実施形態では、電源装置５００Ａ及び５００Ｂの各々の異常を検知する検知手段がさらに設けられる。検知手段は各制御部４００及びコントローラ６００に関する機能又は処理によって実現される。検知手段が電源装置５００Ａ又は５００Ｂのいずれかの異常を検知した場合には、コントローラ６００が、残余の電源装置に単独で出力動作を行わせる。
【００３１】
各制御部４００は、充電回路２００又は電流制御回路３００の異常を検出し、異常検知信号をコントローラ６００に出力する。異常検知信号を受信したコントローラ６００は、異常検知信号を出力した電源装置の動作を停止させ、残余の電源装置によって点灯動作を行う。例えば、電源装置５００Ａが異常検知信号を出力した場合には、コントローラ６００は電源装置５００Ｂに点灯動作を行わせる。従って、要求点灯サイクルがＴｘである場合（図２参照）、コントローラ６００は、異常検知信号の入力後に、電源装置５００Ａを停止させて電源装置５００Ｂの点灯動作サイクルを２ＴｘからＴｘに変更する。
【００３２】
検出手段による電源装置５００の異常検知は、充電回路２００の異常検知、電流制御回路３００の異常検知等によって行うことができる。充電回路２００の異常検知について、例えば、制御部４００が充電開始信号をＰＷＭ制御回路７に出力してから所定時間内に充電完了信号がＰＷＭ制御回路７から制御部４００に入力されない場合に、充電回路２００が異常であると検知することができる。また、電圧検出回路１２の電圧検出出力がＰＷＭ制御回路７を介して制御部４００によって取得され、設定充電電圧に対して電圧検出出力が大幅に低い場合又は高い場合に充電回路２００が異常であるものと検知されるようにしてもよい。
【００３３】
また、電流制御回路３００の異常検知について、誤差増幅器２２の出力電位がハイ又はローに固定されている場合には、出力電流が適切に制御されずに過大又は過小となっている可能性がある。従って、このような出力電位状態の継続がＰＷＭ制御回路２１を介して制御部４００において取得されて、この情報に基づいて電源装置の異常が検知されるようにしてもよい。あるいは、電流検出抵抗２０に発生する電流検出電圧が制御部４００に直接入力されるようにして（点線ｄ参照）、制御部４００が点灯指令を出しているにもかかわらず、電流検出電圧が入力されない場合に電流制御回路３００の異常が検知されるようにしてもよい。
【００３４】
各制御部４００は上記のようにして検知された異常を異常検知信号としてコントローラ６００に出力する。異常検知信号を受信したコントローラ６００は、異常検知信号を出力した制御部４００が属する電源装置（本例では、電源装置５００Ａ）に出力を停止させるための指令を出力し、その他の電源装置（本例では、電源装置５００Ｂ）に点灯動作サイクルを２倍にするための指令を出力する。
【００３５】
また別法として、検知手段の一部として所定の回路素子の温度を検出する温度検出手段を設ける構成としてもよい。この場合、温度検出手段による検出温度が制御部４００に入力され、検出温度が所定値を超えた場合に制御部４００が異常検知信号をコントローラ６００に出力し、コントローラ６００が当該制御部４００の属する電源装置５００の出力動作を停止させる。その後、上記検出温度が所定値以下に戻った場合に、制御部４００が異常解除信号をコントローラ６００に出力し、コントローラ６００が当該制御部４００の属する電源装置５００の出力動作を復帰させるようにしてもよい。なお、温度検出手段は、温度検知対象に接触配置されたＰＴＣ又はＮＴＣサーミスタ、熱電対等によって構成されるものであればよい。
【００３６】
より具体的には、温度検出手段によってスイッチング素子１６の温度が検出され、電流制御回路３００の異常が検知される構成とすることができる。この場合、例えば、電源装置５００Ａのスイッチング素子１６の温度が所定値を超えた場合に、電源装置５００Ａが停止されて電源装置５００Ｂによる単独運転が行われ、その後、電源装置５００Ａのスイッチング素子１６の温度が所定値以下に戻った場合に、電源装置５００Ａ及び５００Ｂによる交互の出力動作が再開される。なお、温度検出手段は、トランジスタ３〜６のいずれかの温度を検知して充電回路２００の異常を検知するものであってもよい。
【００３７】
なお、本実施形態では、充電回路２００又は電流制御回路３００の異常を示す情報に基づいて各制御部４００から異常検知信号がコントローラ６００に入力される構成を示した。一方、充電回路２００又は電流制御回路３００の異常を示す情報が各制御部４００を介さずに異常検知信号としてコントローラ６００に直接入力される構成としてもよい。
【００３８】
以上のように、本実施形態によると、異常が検知された電源装置が停止され、他方の電源装置が点灯動作サイクルを２倍にして出力動作を継続するので、閃光放電ランプ点灯装置の冗長性が確保される。また、点灯装置７００において電源装置５００が交換される場合、電源装置５００は、交流電源ＡＣへの入力ライン、高電位及び低電位の出力ライン、並びにコントローラ６００との制御ラインのみの脱着だけで点灯装置７００に対して交換可能である。従って、電源装置５００は交換容易であり、高い保守性が得られる。
【００３９】
実施形態３．
上記第１の実施形態では、各電流制御回路の動作状態によって各電源装置５００の出力状態が制御される構成を示したが、本実施形態では、さらに低電位出力ラインに挿入されたスイッチ素子によって各電源装置の出力状態だけでなく接続状態も制御される構成を示す。図３に本実施形態による点灯装置７００を含む閃光照射装置８００を示す。
【００４０】
ところで、低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂが共通接続され、各電源装置の蓄電素子１１の低電位側ノードＧＮＤが同電位である構成においては、ランプ電流は両低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂに分流される。従って、１つの電流検出抵抗２０にはランプ電流の半分の電流が流れることになる。このような構成を考慮した上で、電流検出抵抗２０の抵抗値が設定されるが、双方に流れる電流が厳密にランプ電流の二分の一でない場合、精度の高い定電流制御が行われない可能性がある。
【００４１】
そこで、電源装置５００Ａ及び５００Ｂの各々の低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂにスイッチ素子５０ａ及び５０ｂがそれぞれ挿入され、これらが同時に導通しない構成とすることにより上記のランプ電流の分流が防止される。なお、以降の説明において、スイッチ素子５０ａ及び５０ｂについて、これらを総称して又はこれらの一方を代表してスイッチ素子５０というものとする。スイッチ素子５０はトランジスタ等の半導体スイッチであってもよいし、リレー等の機械接点スイッチであってもよい。
【００４２】
スイッチ素子５０は、コントローラ６００からの指令に基づいて、各制御部４００を介して導通状態が制御される。具体的には、電源装置５００Ａが電流を出力している時にはスイッチ素子５０ａが導通され、電源装置５００Ｂのスイッチ素子５０ｂが開放され、電源装置５００Ｂが電流を出力している時にはスイッチ素子５０ｂが導通され、電源装置５００Ａのスイッチ素子５０ａが開放される。これにより、点灯動作をしていない電源装置の低電位出力ラインに、点灯動作をしている電源装置の低電位出力ラインからのランプ電流が流入することが防止される。
【００４３】
図４を参照して、本実施形態の動作を説明する。図４は上からランプ７５０の点灯状態、電源装置５００Ａの電流出力状態、スイッチ５０ａの動作状態、電源装置５００Ｂの電流出力状態、及びスイッチ５０ｂの動作状態を示す。なお、各電源装置の電流出力状態は各電流制御回路３００の電流出力状態を意味する。図４の横軸は時間であり、点灯継続時間ｔｘでの点灯が要求仕様となっているものとする。
【００４４】
図４に示すように、電源装置５００Ａの動作期間（電流出力期間）ｔｘがスイッチ素子５０ａの導通期間ｔｓに含まれるように制御され、同様に、電源装置５００Ｂの動作期間（電流出力期間）ｔｘもスイッチ素子５０ｂの導通期間ｔｓに含まれるように制御される。このように、電源装置５００の動作出力時にスイッチ素子５０がオン・オフされることはないので、各スイッチ素子にかかるストレスが軽減される。
【００４５】
なお、図４においては、スイッチ素子５０は、ノードＮ２と各コンデンサ１９の低電位側ノードＮ３の間に挿入されるが、ノードＮ２と蓄電素子１１の低電位側ノードＧＮＤの間に挿入されていれば他の箇所に挿入されていてもよい。例えば、スイッチ素子５０は、ノードＮ３と電流検出抵抗２０の間、電流検出抵抗２０とダイオード１７のアノード側ノードＮ４の間、又はノード４と蓄電素子１１の低電位側ノードＧＮＤの間に挿入されていてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、スイッチ素子５０は、コントローラ６００からの指令に基づいて各制御部４００によって制御されるが、各制御部４００を介さずにコントローラ６００によって直接制御される構成としてもよい。また、本実施形態では、スイッチ素子５０は電源装置５００の内部に配置されるが、スイッチ素子５０は電源装置５００の外部であって点灯装置７００の内部にあってもよいし、点灯装置７００の外部であってノードＮ１及びＮ２の前段にあってもよい。
【００４７】
以上のように本実施形態によると、ランプ７５０からのリターン電流が電源装置５００Ａ及び５００Ｂの両電流検出抵抗２０に分流されるのが防止されるので、各電源装置５００における定電流制御の精度が向上する。また、電源装置５００の非動作時（非出力時）にスイッチ素子５０がオン・オフされるので各スイッチ素子のストレスが軽減され、点灯装置７００の信頼性が向上する。
【００４８】
実施形態４．
上記第１の実施形態では、定電流制御用の出力電流検出が、低電位出力ラインに挿入された電流検出抵抗によって行われる構成を示したが、本実施形態では、高電位出力ラインに挿入された電流センサによって行われる構成を示す。図５に本実施形態による点灯装置７００を含む閃光照射装置８００を示す。
【００４９】
上述したように、低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂが共通接続されている構成においては、ランプ電流は両低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂに分流される。一方、高電位出力ラインＬ１Ａ及びＬ１Ｂは共通接続されているが、双方の電源装置５００のスイッチング素子が同時にオンしないため、高電位出力ラインＬ１Ａ及びＬ１Ｂの双方から（すなわち、双方の電源装置５００の蓄電素子１１から）ランプ７５０に電流が流れることはない。そこで、本実施形態では、電流制御回路３００において、高電位出力ラインＬ１Ａ及びＬ１Ｂに流れる電流を検出して定電流制御を行うように構成される。従って、低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂには、上記各実施形態で使用されたような電流検出抵抗２０は挿入されない。
【００５０】
具体的には、各電流制御回路３００において、電流センサ６０が高電位出力ラインに挿入され、電流センサ６０からによって検出された電流が電流検出回路６１によって適宜直流化されて、誤差増幅器２２の負入力端子に入力される。上記各実施形態等と同様に、電流検出回路６１からの電流検出値が制御部４００からの電流設定値に一致するように、誤差増幅器２２及びＰＷＭ制御回路２１が動作してスイッチング素子１６が駆動され、定電流制御が行われる。電流センサ６０はホール素子方式のセンサ等であればよく、電流検出回路６１は電流センサ６０の出力を整流及び平滑する回路で構成されていればよい。
【００５１】
以上のように本実施形態によると、ランプ７５０からのリターン電流が電源装置５００Ａ及び５００Ｂの低電位出力ラインＬ２Ａ及びＬ２Ｂに分流される構成であっても、各電流制御回路３００において高精度な定電流制御が実現される。
【００５２】
＜変形例＞
上記において本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は上記構成に限られず、以下に示すように種々の変形が可能である。
【００５３】
・電源装置５００の接続数
上記各実施形態においては、２台の電源装置５００が並列される構成を示したが、３台以上の電源装置５００が並列接続される構成としてもよい。第２の実施形態においては、ｎ台（ｎ≧３）の電源装置５００が並列接続される場合、１台の電源装置５００が故障して停止された場合に、残りのｎ−１台の電源装置５００が輪番で出力動作を行うように構成することができる。例えば、Ｔｘの要求点灯サイクルに対して、ｎ台の電源装置５００が点灯動作サイクルｎ×Ｔｘで制御されている場合に、１台の電源装置５００が故障した後に、残りのｎ−１台の電源装置５００が点灯動作サイクル（ｎ−１）×Ｔｘで制御されるようにすればよい。なお、各実施形態における輪番とは、例えばｎ個の電源装置５００−１〜５００−ｎについて、原則として、電源装置５００−１、５００−２、・・・５００−ｎ、５００−１、５００−２、・・・５００−ｎのような順序をいうものとする。但し、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でこの順序は適宜変更可能である。
【００５４】
・制御部４００のコントローラ６００への統合
上記各実施形態においては、電源装置５００内に制御部４００を設け、それぞれの制御部４００をコントローラ６００で統括制御する構成としたが、全ての電源装置５００の制御部４００の機能がコントローラ６００に含まれるようにしてもよい。
【００５５】
・第２の実施形態と第３又は第４の実施形態の組合せ
上記各実施形態を個別の実施形態として説明したが、実施形態によっては適宜組み合わされて使用されることができる。例えば、電源装置５００の異常を検知する検知手段が設けられた実施形態２と、スイッチ素子５０が低電位出力ラインに挿入された実施形態３又は電流センサ６０が高電位出力ラインに挿入された実施形態４とを組み合わせて本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１  蓄電素子
１６  スイッチング素子
５０ａ、５０ｂ  スイッチ素子
６０  電流センサ
３００  電流制御回路
４００  制御部（ＣＰＵ）
５００Ａ、５００Ｂ  閃光放電ランプ電源装置（電源装置）
６００  コントローラ
７００  閃光放電ランプ点灯装置（点灯装置）
７５０  閃光放電ランプ
８００  閃光照射装置
Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ  高電位出力ライン
Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ  低電位出力ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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