(57)【要約】　【課題】　放電灯を電気的に浮かせるタイプのインバータ回路を用いた放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を確実に検出する。　【解決手段】　放電灯Ｌａの両電極を、抵抗Ｒ１〜Ｒ８を用いて所定の電圧にバイアスし、両電極における直流電圧成分の分圧値Ｖａ〜Ｖｄが、正常点灯時に、Ｖａ＞Ｖｄ，Ｖｃ＞Ｖｂ，Ｖａ＝Ｖｃ，Ｖｂ＝Ｖｄとなるように設定しておき、Ｖｄ＞ＶａまたはＶｂ＞Ｖｃとなる状態をコンパレータＣＰ１,ＣＰ２で判定して異常を検出する。【選択図】　図２
2004127932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　直流電源の出力を高周波電力に変換するインバータ回路の出力に、直流カット用の第１のコンデンサと、インダクタと第２のコンデンサの直列回路と、直流カット用の第３のコンデンサとが直列に接続され、前記第２のコンデンサと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、前記放電灯の寿命末期を検出する回路であって、
　前記直流電源の出力と前記放電灯の両電極との間に抵抗を接続して、前記両電極を所定の電圧にバイアスするバイアス回路と、
　前記放電灯の両電極に接続され、前記両電極の一方の電極における直流電圧成分を分圧して、第１の分圧値と第２の分圧値を出力するとともに、前記両電極の他方の電極における直流電圧成分を分圧して、第３の分圧値と第４の分圧値を出力する回路であって、前記放電灯の正常点灯時において、前記第１の分圧値が前記第４の分圧値より大きく、かつ、前記第３の分圧値が前記第２の分圧値より大きくなるように分圧する分圧回路と、
　前記第１の分圧値と前記第４の分圧値とを比較して、前記第４の分圧値が前記第１の分圧値より大きいことを判定する第１の判定回路と、
　前記第２の分圧値と前記第３の分圧値とを比較して、前記第２の分圧値が前記第３の分圧値より大きいことを判定する第２の判定回路とを備え、
　前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の少なくとも一方が前記判定をすることにより、前記寿命末期を検出するものであることを特徴とする放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項２】
前記両電極が、フィラメントであり、
　前記両電極の一方の電極である第１のフィラメントの一端に、前記第３のコンデンサが接続され、前記両電極の他方の電極である第２のフィラメントの一端に、前記インダクタが接続され、
　前記分圧回路が、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に接続され、
　前記バイアス回路が、前記直流電源の出力の正極と、前記第３のコンデンサと前記第１のフィラメントの前記一端の接続点と、の間に接続された抵抗と、前記直流電源の出力の正極と、前記インダクタと前記第２のフィラメントの前記一端の接続点、若しくは、前記インダクタと前記第１のコンデンサの接続点と、の間に接続された抵抗とを有することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項３】
　前記バイアス回路が、前記放電灯の前記両電極を同電圧にバイアスするものであり、
　前記分圧回路が、前記第１の分圧値と前記第３の分圧値が略等しく、かつ、前記第２の分圧値と前記第４の分圧値が略等しくなるように分圧するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項４】
　前記直流電源の出力の正極と、前記放電灯の前記第３のコンデンサ側の第１の電極との間に接続された第１の抵抗と、前記第１の電極と前記直流電源の出力の負極との間に接続された第２、第３および第４の抵抗の直列回路と、前記第３および第４の抵抗の直列回路と並列に接続された第４のコンデンサと、前記直流電源の出力の正極と、前記放電灯の前記インダクタ側の第２の電極、または、前記インダクタと前記第１のコンデンサの接続点との間に接続された第５の抵抗と、前記第２の電極と前記直流電源の出力の負極との間に接続された第６、第７および第８の抵抗の直列回路と、前記第７および第８の抵抗の直列回路と並列に接続された第５のコンデンサとを備え、
　前記バイアス回路が、前記第１から第８の抵抗により構成され、
　前記分圧回路が、前記第２、第３、第４、第６、第７および第８の抵抗と、前記第４および第５のコンデンサとにより構成されてなることを特徴とする請求項１または３記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項５】
　前記第１の判定回路が、前記第２および第３の抵抗の接続点と、前記第７および第８の抵抗の接続点を、それぞれ各入力端子に接続された第１のコンパレータであり、
　前記第２の判定回路が、前記第６および第７の抵抗の接続点と、前記第３および第４の抵抗の接続点を、それぞれ各入力端子に接続された第２のコンパレータであることを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項６】
　前記第１および第２の電極が、フィラメントであり、
　前記第１の電極であるフィラメントの一端に、前記第１の抵抗の一端および前記第３のコンデンサの一端が接続されるとともに、該フィラメントの他端に前記第２の抵抗の一端が接続され、
　前記第２の電極であるフィラメントの一端に、前記インダクタの一端および前記第５の抵抗、または、前記インダクタの一端のみが接続されるとともに、該フィラメントの他端に前記第６の抵抗が接続されてなることを特徴とする請求項４または５記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項７】
　直流電源の出力を高周波電力に変換するインバータ回路の出力に、トランスの一次コイルが直列に接続され、該トランスの二次コイルと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、前記放電灯の寿命末期を検出する回路であって、
　前記直流電源の出力と前記放電灯の両電極との間に抵抗を接続して、前記両電極を所定の電圧にバイアスするバイアス回路と、
　前記放電灯の両電極に接続され、前記両電極の一方の電極における直流電圧成分を分圧して、第１の分圧値と第２の分圧値を出力するとともに、前記両電極の他方の電極における直流電圧成分を分圧して、第３の分圧値と第４の分圧値を出力する回路であって、前記放電灯の正常点灯時において、前記第１の分圧値が前記第４の分圧値より大きく、かつ、前記第３の分圧値が前記第２の分圧値より大きくなるように分圧する分圧回路と、
　前記第１の分圧値と前記第４の分圧値とを比較して、前記第４の分圧値が前記第１の分圧値より大きいことを判定する第１の判定回路と、
　前記第２の分圧値と前記第３の分圧値とを比較して、前記第２の分圧値が前記第３の分圧値より大きいことを判定する第２の判定回路とを備え、
　前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の少なくとも一方が前記判定をすることにより、前記寿命末期を検出するものであることを特徴とする放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項８】
　前記バイアス回路が、前記放電灯の前記両電極を同電圧にバイアスするものであり、
　前記分圧回路が、前記第１の分圧値と前記第３の分圧値が略等しく、かつ、前記第２の分圧値と前記第４の分圧値が略等しくなるように分圧するものであることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【請求項９】
　前記直流電源が、入力された交流電圧を整流する整流器であり、
　前記インバータ回路が、前記整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の分圧コンデンサの直列回路と、前記整流器の直流出力を平滑する平滑コンデンサと、前記整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２のスイッチング素子の直列回路と、該第１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆向きとなるように並列接続された第１および第２のダイオードと、前記第１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力の一端と前記第１および第２の分圧コンデンサの接続点である中性点とが接続され、該中性点と前記第１および第２のスイッチング素子の接続点とを出力とするものであることを特徴とする請求項１から８いずれか記載の放電灯点灯装置用異常検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は放電灯点灯装置用異常検出回路に関し、特に詳しくは、インバータ回路を使用した放電灯点灯装置において放電灯の寿命末期を含む異常を検出する回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　インバータ回路を用いて蛍光灯などの放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、放電灯が装着されていない場合、放電灯が有するフィラメントが断線している場合、あるいは、放電灯が寿命末期である場合等の異常状態で放電灯の点灯動作を行うと、放電灯点灯装置が異常動作をして当該装置がダメージを負ったり、あるいは、放電灯が異常放電して当該放電灯が破損したりする虞がある。
【０００３】
　従って、このような放電灯点灯装置の故障や放電灯の破損を防止するため、放電灯点灯装置には、上記のような異常状態を検出して、インバータ回路の出力を弱めたり回路動作を停止させたりする保護回路が必要となる。
【０００４】
　このようなことから、これまでに、上記保護回路に用いられる、上記のような異常状態を検出するための異常検出回路が種々提案されている。
【０００５】
　特に、放電灯の寿命末期を検出する回路としては、放電灯の共振電圧の振幅またはピーク値に比例した直流信号を生成し、その信号値のしきい値判定を行うことにより異常を検出する回路が知られている（例えば特許文献１、図２、特許文献２、図２）。
【０００６】
　この回路は、放電灯の寿命末期時には、放電灯が有するフィラメントに塗布されたエミッタが消耗した状態、いわゆるエミレス状態が発生して、放電灯には片方向にのみ電流が流れる整流効果が生じ、これによって放電灯の共振電圧が正常点灯時に比べて上昇するという現象を利用したものである。
【特許文献１】特開２００１−３４５１９１号公報
【特許文献２】特開２００２−５０４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　ところで、放電灯点灯装置には、インバータ回路の出力に、放電灯の両電極を、直流電流カット用のコンデンサを介して接続するタイプのものがある。
【０００８】
　このような放電灯点灯装置では、放電灯の両電極が、接地電位から離れた状態、いわゆる、電気的に浮いた状態となるため、そのままでは放電灯の両電極における接地電位からの電圧が検出できず、このような放電灯点灯装置に、上記の、放電灯の共振電圧の振幅またはピーク値に基づいて異常を検出する回路を適用することは難しい。また、次に示すような別の問題もある。
【０００９】
　放電灯の共振電圧が上昇する現象は、放電灯が寿命末期となった場合だけでなく、放電灯の周囲温度が低くなった場合、放電灯を調光した場合、放電灯の種類を変えた場合などでも見られる。
【００１０】
　従って、上記の、放電灯の共振電圧の振幅またはピーク値に基づいて放電灯の寿命末期を検出する回路では、上記のような、放電灯の周囲温度が低くなった場合、放電灯を調光した場合、放電灯の種類を変えた場合に、放電灯が寿命末期であると誤検出される問題がある。
【００１１】
　特に現在では、コスト削減や組立て効率向上等のため、同じ型のインバータ回路を種類の異なる放電灯（例えば、長さの異なる放電灯）に流用するケースも多く、放電灯の種類を変えても、放電灯の寿命末期を確実に検出できる異常検出回路が要求されている。
【００１２】
　本発明は、上記事情に鑑み、インバータ回路の出力に放電灯の両電極を、直流電流カット用のコンデンサを介して接続するタイプの放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を確実に検出することができる放電灯点灯装置用異常検出回路を提供することを目的とするものである。
【００１３】
　なお、特開平９−２６００８３号公報、図１０に、放電灯の両電極間の直流電位差の変位が所定のレベル以上になったことを検出して、放電灯の寿命末期を検出する回路が開示されているが、この回路は、放電灯の両電極間の直流電位差の絶対値に応じた直流電圧を生成するためのダイオードブリッジを含む回路や、その直流電圧が所定の閾値を超えたことを検出するための定電圧ダイオードを含む回路、そして、その検出出力を接地されたインバータ回路の制御回路に伝達するためのフォトカプラなどからなる回路であり、その構成は本発明の回路とは異なる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
　本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路は、直流電源の出力を高周波電力に変換するインバータ回路の出力に、直流カット用の第１のコンデンサと、インダクタと第２のコンデンサの直列回路と、直流カット用の第３のコンデンサとが直列に接続され、第２のコンデンサと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を検出する回路であって、直流電源の出力と放電灯の両電極との間に抵抗を接続して、両電極を所定の電圧にバイアスするバイアス回路と、放電灯の両電極に接続され、上記両電極の一方の電極における直流電圧成分を分圧して、第１の分圧値と第２の分圧値を出力するとともに、上記両電極の他方の電極における直流電圧成分を分圧して、第３の分圧値と第４の分圧値を出力する回路であって、放電灯の正常点灯時において、第１の分圧値が第４の分圧値より大きく、かつ、第３の分圧値が第２の分圧値より大きくなるように分圧する分圧回路と、第１の分圧値と第４の分圧値とを比較して、第４の分圧値が第１の分圧値より大きいことを判定する第１の判定回路と、第２の分圧値と第３の分圧値とを比較して、第２の分圧値が第３の分圧値より大きいことを判定する第２の判定回路とを備え、第１の判定回路と第２の判定回路の少なくとも一方が上記判定をすることにより、上記寿命末期を検出するものであることを特徴とするものである。
【００１５】
　上記分圧回路としては、複数の抵抗の直列回路を用いる回路や複数のコンデンサの直列回路を用いる回路などが考えられるが、部品が小さくて安価であり分圧設計も容易な、抵抗の直列回路を用いる回路であることが望ましい。
【００１６】
　本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路において、放電灯の両電極は、フィラメントであり、上記両電極の一方の電極である第１のフィラメントの一端に、第３のコンデンサが接続され、上記両電極の他方の電極である第２のフィラメントの一端に、上記インダクタが接続され、分圧回路は、第１のフィラメントの他端と、第２のフィラメントの他端に接続され、バイアス回路は、直流電源の出力の正極と、第３のコンデンサと第１のフィラメントの上記一端の接続点と、の間に接続された抵抗と、直流電源の出力の正極と、上記インダクタと第２のフィラメントの上記一端の接続点、若しくは、上記インダクタと第１のコンデンサの接続点と、の間に接続された抵抗とを有するようにしてもよい。
【００１７】
　本発明の放電灯点灯装置用異常検出回路において、バイアス回路は、放電灯の両電極を同電圧にバイアスするものであり、分圧回路は、第１の分圧値と第３の分圧値が略等しく、かつ、第２の分圧値と第４の分圧値が略等しくなるように分圧するものであることが望ましい。
【００１８】
　本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路において、直流電源の出力の正極と、放電灯の第３のコンデンサ側の第１の電極との間に接続された第１の抵抗と、第１の電極と直流電源の出力の負極との間に接続された第２、第３および第４の抵抗の直列回路と、第３および第４の抵抗の直列回路と並列に接続された第４のコンデンサと、直流電源の出力の正極と、放電灯のインダクタ側の第２の電極、または、インダクタと第１のコンデンサの接続点との間に接続された第５の抵抗と、第２の電極と直流電源の出力の負極との間に接続された第６、第７および第８の抵抗の直列回路と、第７および第８の抵抗の直列回路と並列に接続された第５のコンデンサとを備え、バイアス回路は、第１から第８の抵抗により構成され、分圧回路は、第２、第３、第４、第６、第７および第８の抵抗と、第４および第５のコンデンサとにより構成されてなるようにすることができる。
【００１９】
　また、第１の判定回路は、第２および第３の抵抗の接続点と、第７および第８の抵抗の接続点が、それぞれ各入力端子に接続された第１のコンパレータであり、第２の判定回路は、第６および第７の抵抗の接続点と、第３および第４の抵抗の接続点が、それぞれ各入力端子に接続された第２のコンパレータであってもよい。
【００２０】
　この場合、第１および第２の電極は、フィラメントであり、第１の電極であるフィラメントの一端に、第１の抵抗の一端および第３のコンデンサの一端が接続されるとともに、当該フィラメントの他端に第２の抵抗の一端が接続され、第２の電極であるフィラメントの一端に、インダクタの一端および第５の抵抗、または、インダクタの一端のみが接続されるとともに、当該フィラメントの他端に第６の抵抗が接続されるようにしてもよい。
【００２１】
　なお、第２の電極であるフィラメントの一端に、インダクタの一端および第５の抵抗が接続されるのは、第５の抵抗が、直流電源の出力の正極と、放電灯のインダクタ側の第２の電極との間に接続された場合であり、第２の電極であるフィラメントの一端に、インダクタの一端のみが接続されるのは、第５の抵抗が、直流電源の出力の正極と、インダクタと第１のコンデンサの接続点との間に接続された場合である。
【００２２】
　本発明の第２の放電灯点灯装置用異常検出回路は、直流電源の出力を高周波電力に変換するインバータ回路の出力に、トランスの一次コイルが直列に接続され、該トランスの二次コイルと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を検出する回路であって、直流電源の出力と放電灯の両電極との間に抵抗を接続して、上記両電極を所定の電圧にバイアスするバイアス回路と、放電灯の両電極に接続され、上記両電極の一方の電極における直流電圧成分を分圧して、第１の分圧値と第２の分圧値を出力するとともに、上記両電極の他方の電極における直流電圧成分を分圧して、第３の分圧値と第４の分圧値を出力する回路であって、放電灯の正常点灯時において、第１の分圧値が第４の分圧値より大きく、かつ、第３の分圧値が第２の分圧値より大きくなるように分圧する分圧回路と、第１の分圧値と第４の分圧値とを比較して、第４の分圧値が第１の分圧値より大きいことを判定する第１の判定回路と、第２の分圧値と第３の分圧値とを比較して、第２の分圧値が第３の分圧値より大きいことを判定する第２の判定回路とを備え、第１の判定回路と第２の判定回路の少なくとも一方が上記判定をすることにより、上記寿命末期を検出するものであることを特徴とするものである。
【００２３】
　本発明の第２の放電灯点灯装置用異常検出回路において、バイアス回路は、放電灯の両電極を同電圧にバイアスするものであり、分圧回路は、第１の分圧値と第３の分圧値が略等しく、かつ、第２の分圧値と第４の分圧値が略等しくなるように分圧するものであることが望ましい。
【００２４】
　本発明の第１および第２の放電灯点灯装置用異常検出回路において、直流電源は、入力された交流電圧を整流する整流器であり、インバータ回路は、整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の分圧コンデンサの直列回路と、整流器の直流出力を平滑する平滑コンデンサと、整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２のスイッチング素子の直列回路と、当該第１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆向きとなるように並列接続された第１および第２のダイオードと、第１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路とを有し、整流器の交流入力の一端と第１および第２の分圧コンデンサの接続点である中性点とが接続され、当該中性点と第１および第２のスイッチング素子の接続点とを出力とするものであってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
　上記のように構成された本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路は、放電灯の両電極をバイアスして当該両電極の電圧を接地電位からの電圧として検出できるようにし、また、放電灯の正常点灯時に所定の大小関係を有する、放電灯の一方の電極における直流電圧成分の分圧値と、放電灯の他方の電極における直流電圧成分の分圧値とを比較し、その大小関係が反転したことを判定して放電灯寿命末期を検出するものであり、放電灯寿命末期の整流効果に起因し、周囲温度の低下、放電灯の調光、放電灯の種類の変更には影響を受けない、放電灯の両電極における直流電圧成分のバランスの変化に基づいて、放電灯の寿命末期を検出するので、インバータ回路の出力に放電灯の両電極を、直流電流カット用のコンデンサを介して接続するタイプの放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を確実に検出することができる。
【００２６】
　本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路において、放電灯の両電極をフィラメントとし、上記両電極の一方の電極である第１のフィラメントの一端に、第３のコンデンサが接続され、上記両電極の他方の電極である第２のフィラメントの一端に、上記インダクタが接続され、分圧回路が、第１のフィラメントの他端と、第２のフィラメントの他端に接続され、バイアス回路が、直流電源の出力の正極と、第３のコンデンサと第１のフィラメントの前記一端の接続点と、の間に接続された抵抗と、直流電源の出力の正極と、上記インダクタと第２のフィラメントの上記一端の接続点、若しくは、上記インダクタと第１のコンデンサの接続点と、の間に接続された抵抗とを有するようにすれば、放電灯の片側未装着時や、フィラメントの片側断線時においても、上記分圧値の大小関係が反転し、異常が検出されるので、放電灯の寿命末期だけでなく、放電灯の片側未装着やフィラメントの片側断線をも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】
【００２７】
　以下、本発明による第１の放電灯点灯装置用異常検出回路（以下、異常検出回路という）の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２８】
　図１は、放電灯点灯装置の一例（中性点型インバータ安定器）を示したものであり、図２は、当該放電灯点灯装置に適用する、本発明の異常検出回路の一実施形態による構成を示したものである。
【００２９】
　はじめに、図１の放電灯点灯装置の回路構成について説明する。本放電灯点灯装置は、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４がブリッジ接続されてなり、入力された交流電圧Ｖｓを全波整流する整流器１（電源整流ブリッジ）と、当該整流器１に並列に、具体的には直流出力端子の正極ｘと負極ｚとの間に接続された第１および第２の分圧コンデンサＣ３，Ｃ４の直列回路と、整流器１の出力信号のリップル電圧を平滑する平滑コンデンサＣ１と、整流器１の出力やコンデンサＣ１と並列に接続された第１および第２のスイッチング素子としてのＮＰＮ型トランジスタＱ１，Ｑ２の直列回路を含み、トランジスタＱ１，Ｑ２をそれぞれ交互にオンオフ駆動するための駆動回路を含む制御回路２とを有している。
【００３０】
　また、整流器１の交流入力の一端とコンデンサＣ３，Ｃ４の接続点である中性点（図中のｙ１点）とが接続され、この中性点ｙ１とトランジスタＱ１，Ｑ２の接続点（図中のｙ２点）とがインバータ回路の出力となる。この出力間には、昇圧用インダクタＬ２が接続されるとともに、直流カット用の第１のコンデンサＣ６と、共振回路を形成するインダクタＬ１と第２のコンデンサＣ２の直列回路と、直流カット用の第３のコンデンサＣ５とが直列に接続された回路と、コンデンサＣ２と並列に接続された放電灯としてのランプＬａとからなる負荷回路３が配されている。
【００３１】
　上記インダクタＬ１は、ランプ電力制限を行うための限流用インダクタ（電流制限リアクトル）の役目も果たしている。コンデンサＣ５，Ｃ６は、ランプＬａへの直流電流をカットすべく、コンデンサＣ２と比較して一桁以上大きい容量に設定される。
【００３２】
　一方、コンデンサＣ２は、インダクタＬ１との直列共振電圧によりランプを点灯させるとともにランプ電流が正弦波となるように設けられたものである。
【００３３】
　なお、トランジスタＱ１，Ｑ２には、それぞれ直流的に逆向きとなるように（この状態を逆並列接続された状態という）、第１および第２のダイオードとしてのフライホイールダイオードＤ５，Ｄ６が接続されている。なお、スイッチング素子としてダイオード内包型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いる場合には、これらダイオードＤ５，Ｄ６を省くことができる。
【００３４】
　上記のように構成された放電灯点灯装置は、中性点型インバータ式安定器と呼ばれ、共振型ハーフブリッジ構成となっている。
【００３５】
　続いて、図２の異常検出回路の構成について説明する。本異常検出回路は、直流出力端子ｘ（正極）と、ランプＬａの第３のコンデンサＣ５側の第１の電極Ｆ１との間に接続された第１の抵抗Ｒ１と、第１の電極Ｆ１と直流出力端子ｚ（負極）との間に接続された第２、第３および第４の抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の直列回路と、第３および第４の抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路と並列に接続された第４のコンデンサＣ７と、直流出力端子ｘ（正極）と、ランプＬａのインダクタＬ１側の第２の電極Ｆ２との間に接続された第５の抵抗Ｒ５と、第２の電極Ｆ２と直流出力端子ｚ（負極）との間に接続された第６、第７および第８の抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の直列回路と、第７および第８の抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路と並列に接続された第５のコンデンサＣ８とを備え、バイアス回路が、第１から第８の抵抗Ｒ１〜Ｒ８により構成され、分圧回路が、第２、第３、第４、第６、第７および第８の抵抗Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８と、第４および第５のコンデンサＣ７，Ｃ８とにより構成され、また、第１の判定回路は、第２および第３の抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点ａと、第７および第８の抵抗Ｒ７，Ｒ８の接続点ｄが、それぞれ、マイナス入力端子とプラス入力端子に接続された第１のコンパレータＣＰ１であり、第２の判定回路は、第６および第７の抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点ｃと、第３および第４の抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点ｂが、それぞれ、マイナス入力端子とプラス入力端子に接続された第２のコンパレータＣＰ２であり、第１の分圧値は端子ａにおける電圧Ｖａ、第２の分圧値は端子ｂにおける電圧Ｖｂ、第３の分圧値は端子ｃにおける電圧Ｖｃ、第４の分圧値は端子ｄにおける電圧Ｖｄである。
【００３６】
　なお、本異常検出回路では、抵抗Ｒ２〜Ｒ４と抵抗Ｒ６〜Ｒ８を、バイアス回路と分圧回路で兼用している。
【００３７】
　また、上記バイアス回路は、ランプＬａの両電極Ｆ１，Ｆ２を同電圧にバイアスするものとし、上記分圧回路は、第１の分圧値Ｖａと第３の分圧値Ｖｃが略等しく、かつ、第２の分圧値Ｖｂと第４の分圧値Ｖｄが略等しくなるように分圧するものとする。
【００３８】
　また、本異常検出回路において、第１の電極Ｆ１と第２の電極Ｆ２はフィラメントであり、第１の電極であるフィラメントＦ１の一端Ｆ１ａに、第１の抵抗Ｒ１の一端および第３のコンデンサＣ５の一端が接続されるとともに、当該フィラメントの他端Ｆ１ｂに第２の抵抗Ｒ２の一端が接続され、第２の電極であるフィラメントＦ２の一端Ｆ２ａに、インダクタＬ１の一端のみが接続されるとともに、当該フィラメントの他端Ｆ２ｂに第６の抵抗Ｒ６が接続されている。
【００３９】
　次に、上記構成の放電灯点灯装置のインバータ動作について説明する。
【００４０】
　図１において、電源電圧ＶｓはローパスフィルタＬＰＦ（図示せず）を通して整流器１に印加され、整流器１と平滑コンデンサＣ１とにより整流および平滑されて直流出力端子ｘ，ｚ間に直流電圧Ｖｘが発生する。この直流電圧ＶｘはコンデンサＣ３，Ｃ４とトランジスタＱ１，Ｑ２の各直列回路に印加される。
【００４１】
　制御回路２内の駆動回路は、ドライブ電圧をトランジスタＱ１とトランジスタＱ２の各ベース端子に交互に加えて、トランジスタＱ１，Ｑ２を交互にオンオフさせる。
【００４２】
　最初は、その駆動回路の発振周波数を共振周波数（コンデンサＣ１とインダクタＬ１との直列共振回路の共振周波数）より高めにし、ランプＬａの両電極間に印加される電圧を下げて、ランプＬａが点灯しない状態でフィラメントＦ１，Ｆ２を十分に予熱する。フィラメントＦ１，Ｆ２が予熱された後、制御回路２内の駆動回路は、発振周波数を共振周波数に近づけ、ランプＬａの両電極間に印加される電圧を上げて、ランプＬａを点灯させる。
【００４３】
　続いて、異常検出回路の動作について説明する。
【００４４】
　図２において、ランプＬａと並列に接続されているコンデンサＣ２のＡ点には抵抗Ｒ２とコンデンサＣ７が直列に接続されており、Ｃ７で交流成分が取り除かれてＣ７の直流電圧が抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧される。そして、ａ点における電圧ＶａがコンパレータＣＰ１のマイナス入力端子に、ｂ点における電圧ＶｂがコンパレータＣＰ２のプラス入力端子に入力される。また、コンデンサＣ２のＢ点には同様に抵抗Ｒ６とコンデンサＣ８が直列に接続されており、Ｃ８で交流成分が取り除かれてＣ８の直流電圧が抵抗Ｒ７，Ｒ８で分圧される。そして、ｃ点における電圧ＶｃがコンパレータＣＰ２のマイナス入力端子に、ｄ点における電圧ＶｄがＣＰ１のプラス入力端子に入力される。
【００４５】
　なお、上述のように、抵抗Ｒ１からＲ８の定数は、ランプＬａの正常点灯時に、Ａ点の電圧＝Ｂ点の電圧、Ｖａ＞Ｖｄ，Ｖｃ＞Ｖｂかつ、Ｖａ≒Ｖｃ，Ｖｂ≒Ｖｄとなるように設定してある。
【００４６】
　制御回路２は、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力がどちらもＬｏｗであるときに、ランプＬａの点灯状態は正常と判断し、また、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力のうち、少なくともいずれか一方の出力がＨｉｇｈになったときに、ランプＬａの点灯状態は異常と判断する仕組みになっている。
【００４７】
　通常は、Ｖａ＞Ｖｄ，Ｖｃ＞Ｖｄとなるので、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗ、コンパレータＣＰ２の出力もＬｏｗとなり、制御回路２は、ランプＬａの点灯状態を正常と判断し、駆動回路の通常動作を継続させる。
【００４８】
　ここで、ランプの寿命末期時の異常検出回路の動作について説明する。ランプの寿命末期時は、フィラメントに塗布されたエミッタが消耗し、ランプには、主に片方向にしか電流が流れないという整流効果の現象があらわれる。ｙ１点からｙ２点の向きに整流効果でランプＬａに電流が流れたときは、抵抗Ｒ１もしくはＲ５で直流電圧をバイパスされたコンデンサＣ２の直流電圧が変動する。このとき、Ｖａ＞Ｖｄ，Ｖｃ＜Ｖｂとなり、コンパレータＣＰ２の出力がＨｉｇｈとなり、この信号が制御回路２に入力されるとランプの点灯状態は異常と判断され、制御回路２は、駆動回路によるトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を保護動作に移行させる。また、ｙ２点からｙ１点方向に整流効果でランプＬａに電流が流れたときも同様に、コンデンサＣ２の直流電圧が変動する。このとき、Ｖａ＜Ｖｄ，Ｖｃ＞Ｖｂとなり、コンパレータＣＰ１の出力がＨｉｇｈとなり、この信号が制御回路２に入力されると、ランプの点灯状態は異常と判断され、制御回路２は、駆動回路によるトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を保護動作に移行させる。
【００４９】
　なお、ランプの寿命末期時における各電圧Ｖａ〜ＶｄとコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の動作を表１に示す。
【表１】
2004127932.tif 000003
【００５０】
　次に、ランプ未装着またはフィラメント断線時の異常検出回路の動作について説明する。なお、コンデンサＣ５，Ｃ６は、上述の通り、ランプＬａへの直流電流をカットするために設けられたものであり、Ｃ７，Ｃ８は、ａ〜ｄ点にて直流を取り出すために設けられたものである。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２と抵抗Ｒ５，Ｒ６はコンデンサＣ２により、直流的に絶縁されている。
【００５１】
　ランプＬａのフィラメントＦ１，Ｆ２が正常に存在する場合は、コンデンサＣ２の両端子における直流の電位はほぼ同じである。
【００５２】
　ここで、ランプＬａのフィラメントＦ１側が未装着のとき、またはフィラメントＦ１のＦ１ａ側またはＦ１ｂ側が断線したときは、ｘ−Ｒ１−Ｒ２−Ｃ７の直列接続の系が崩れ、ｘ−Ｒ５−Ｒ６−Ｃ８の直列接続の系のみが形成されることになり、電圧Ｖａ，Ｖｂが下がり、電圧Ｖｃ，Ｖｄはそのままとなる。つまり、Ｖａ，Ｖｂ＜Ｖｃ，Ｖｄとなり、コンパレータＣＰ２の出力はＬｏｗであるが、コンパレータＣＰ１の出力はＨｉｇｈとなり、異常が検出される。
【００５３】
　また、ランプＬａのフィラメントＦ２側が未装着のとき、またはフィラメントＦ２のＦ２ａ側またはＦ２ｂ側が断線したときは、ｘ−Ｒ５−Ｒ６−Ｃ８の直列接続の系が崩れ、ｘ−Ｒ１−Ｒ２−Ｃ７の直列接続のみが形成されることになり、電圧Ｖｃ，Ｖｄが下がり、電圧Ｖａ，Ｖｂはそのままとなる。つまりＶｃ，Ｖｄ＜Ｖａ，Ｖｂとなり、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗであるが、コンパレータＣＰ２の出力はＨｉｇｈとなり、同様に異常が検出される。
【００５４】
　なお、フィラメント断線時における各電圧Ｖａ〜ＶｄとコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の動作を表２に示す。
【表２】
2004127932.tif 000004
【００５５】
　コンパレータＣＰ１およびＣＰ２の出力に基づいて、制御回路２において異常を検出し、異常が検出されたら、必要に応じて警告（信号）を出力したり、放電灯点灯装置の動作を停止させたりするなどの処理を行う。
【００５６】
　このように、本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路によれば、放電灯の両電極をバイアスして当該両電極の電圧を接地電位からの電圧として検出できるようにし、また、整流効果に起因し、周囲温度の低下、放電灯の調光、放電灯の種類の変更には影響を受けない、放電灯の両電極における直流電圧成分のバランスの変化に基づいて、放電灯の寿命末期を検出するので、インバータ回路の出力に放電灯の両電極を、直流電流カット用のコンデンサを介して接続するタイプの放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期を確実に検出することができる。
【００５７】
　これにより、長さの異なる放電灯を点灯させる場合においても、検出のためのしきい値等を変更するなどの回路修正をすることなく、放電灯の寿命末期を検出することができる。
【００５８】
　また、放電灯の中には通常、水銀が封入されており、共振電圧は温度によっても変動し、温度が低いと共振電圧は高くなる。すなわち、放電灯の両電極間の電位差の振幅が大きくなるため、従来の異常検出回路では、その温度変化による共振電圧の変動を考慮して、検出のためのしきい値にはマージンを持たせる必要があり、感度のよい検出が難しかったが、本異常検出回路は、交流成分の振幅とは関係のない直流成分の変化を検出しているので、しきい値にマージンを持たせる必要がなく、感度のよい検出が可能となる。
【００５９】
　また、本異常検出回路は、必用な部品点数も比較的少なく、構成も複雑でないので、放電灯点灯装置に容易に実装することができる。
【００６０】
　なお、本実施形態による異常検出回路では、抵抗Ｒ２〜Ｒ４と抵抗Ｒ６〜Ｒ８を、バイアス回路と分圧回路で兼用しており、これにより、回路の部品点数をより少なくすることができる。また、判定回路としてコンパレータを使用しており、これにより、上記判定を高速化することができる。
【００６１】
　また、上記バイアス回路は、放電灯の両電極を同電圧にバイアスするものとし、上記分圧回路は、第１の分圧値と第３の分圧値が等しく、かつ、第２の分圧値と第４の分圧値が等しくなるように分圧するものとしており、これにより、整流効果による片方向にのみ電流が流れる現象が、放電灯のどちらの方向に発生しても、放電灯の寿命末期の検出を同じ感度で行うことができる。
【００６２】
　また、本実施形態による異常検出回路では、第１の電極と第２の電極はフィラメントであり、第１の電極であるフィラメントの一端に、第１の抵抗の一端および第３のコンデンサの一端が接続されるとともに、当該フィラメントの他端に第２の抵抗Ｒ２の一端が接続され、第２の電極であるフィラメントの一端に、インダクタの一端のみが接続されるとともに、当該フィラメントの他端に第６の抵抗が接続されており、これにより、放電灯のフィラメントを構成部品の一部として含むバイアス回路を形成する形態となり、フィラメントが導通していない状態のときは当該バイアス回路が形成されず、放電灯の両電極における直流電圧成分の変化量が所定量を超え、異常が検出されるので、放電灯の片側未装着やフィラメントの断線による異常をも検出することが可能となる。
【００６３】
　また、バイアス回路および分圧回路には、製造ＬＯＴや周囲温度によって電気的特性にバラツキが生じやすい半導体素子を使用しておらず、判定回路には判定精度が比較的よいとされるコンパレータを用いているので、ランプの寿命末期の検出感度のバラツキを抑えることができる。
【００６４】
　なお、本実施形態においては、ハーフブリッジ型のインバータ回路を使用した放電灯点灯装置に適用しているが、もちろん、フルブリッジ型のインバータ回路を使用した放電灯点灯装置にも適用することができる。
【００６５】
　さらに、アクティブフィルタを用いないワンコンバータ式のインバータ回路においては、入力電源の揺らぎによって、コンバータで生成される直流電圧も変動し、共振電圧（交流成分の振幅）も変動するため、従来の異常検出回路では、その変動による誤検出が考えられるが、本異常検出回路は、放電灯の両電極における直流電圧成分のバランスの変化に基づいて、放電灯の寿命末期等の異常を検出しているので、上記変動による影響がほとんどなく、したがって、その変動に起因した誤検出を防ぐことができる。
【００６６】
　なお、本実施形態は、インバータ回路の出力に、直流カット用の第１のコンデンサと、インダクタと第２のコンデンサの直列回路と、直流カット用の第３のコンデンサとが直列に接続され、前記第２のコンデンサと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、放電灯の寿命を検出する回路（本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路）の実施形態であるが、この他に、インバータ回路の出力に、トランスの一次コイルを直列に接続し、当該トランスの二次コイルと並列に放電灯が接続されてなる放電灯点灯装置において、放電灯の寿命を検出する回路（本発明の第２の放電灯点灯装置用異常検出回路）を考えることもできる。
【００６７】
　図３は、このようなトランスを用いた放電灯点灯装置における異常検出回路の一実施形態を示す図である。なお、インバータ回路は、図１に示す、先の実施形態と同じインバータ回路であるものとする。
【００６８】
　放電灯点灯装置は、インバータの出力ｙ１，ｙ２にトランスＴの一次コイルが直列に接続され、トランスＴの二次コイルに放電灯としてのランプＬａが並列に接続され、さらに、ランプＬａに並列にコンデンサＣ２が接続されてなるものである。
【００６９】
　また、本異常検出回路は、直流出力端子ｘ（正極）とランプＬａの一方の第１の電極との間に接続された抵抗Ｒ１と、第１の電極と直流出力端子ｚ（負極）との間に接続された抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路と、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路と並列に接続されたコンデンサＣ７と、直流出力端子ｘ（正極）と、ランプＬａの他方の第２の電極との間に接続された抵抗Ｒ５と、第２の電極と直流出力端子ｚ（負極）との間に接続された抵抗Ｒ６、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路と、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路に並列に接続されたコンデンサＣ８とを備え、バイアス回路が、抵抗Ｒ１〜Ｒ８とダイオードＤ７，Ｄ８とにより構成され、分圧回路が、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８とダイオードＤ７，Ｄ８とにより構成され、また、第１の判定回路は、ダイオードＤ７と抵抗Ｒ３の接続点ａと、抵抗Ｒ７，Ｒ８の接続点ｄが、それぞれ、マイナス入力端子とプラス入力端子に接続された第１のコンパレータＣＰ１（図示せず）であり、第２の判定回路は、ダイオードＤ８と抵抗Ｒ７の接続点ｃと、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点ｂが、それぞれ、マイナス入力端子とプラス入力端子に接続された第２のコンパレータＣＰ２（図示せず）であり、第１の分圧値は端子ａにおける電圧Ｖａ、第２の分圧値は端子ｂにおける電圧Ｖｂ、第３の分圧値は端子ｃにおける電圧Ｖｃ、第４の分圧値は端子ｄにおける電圧Ｖｄである。
【００７０】
　なお、本異常検出回路では、抵抗Ｒ２〜Ｒ４と抵抗Ｒ６〜Ｒ８、ダイオードＤ７，Ｄ８を、バイアス回路と分圧回路で兼用している。
【００７１】
　また、上記バイアス回路は、ランプＬａの両電極を同電圧にバイアスするものとし、上記分圧回路は、第１の分圧値Ｖａと第３の分圧値Ｖｃが略等しく、かつ、第２の分圧値Ｖｂと第４の分圧値Ｖｄが略等しくなるように分圧するものとする。
【００７２】
　先の実施形態とは、インバータ回路から出力されるエネルギーが、トランスＴを介してランプＬａに供給される点で異なるが、異常検出回路そのものの動作原理は、先の実施形態と同様であり、電圧ＶａとＶｄ、または、電圧ＶｃとＶｂの大小関係が反転するのを、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２で判定することにより、ランプＬａの寿命末期を検出する。
【００７３】
　このように、本発明の第２の放電灯点灯装置用異常検出回路によれば、放電灯の両電極をバイアスして当該両電極の電圧を接地電位からの電圧として検出できるようにし、また、整流効果に起因し、周囲温度の低下、放電灯の調光、放電灯の種類の変更には影響を受けない、放電灯の両電極における直流電圧成分のバランスの変化に基づいて、放電灯の寿命末期を検出するので、第１の放電灯点灯装置用異常検出回路と同様、放電灯の寿命末期を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】放電灯点灯装置としての中性点型インバータ安定器の構成を示す回路図
【図２】本発明の第１の放電灯点灯装置用異常検出回路の一実施形態の構成を示す回路図
【図３】本発明の第２の放電灯点灯装置用異常検出回路の一実施形態の構成を示す回路図
【符号の説明】
【００７５】
　　１　整流器
　　２　制御回路
　　３　負荷回路
　　ＣＰ１，ＣＰ２　　コンパレータ
　　Ｃ１　平滑コンデンサ
　　Ｃ２　共振コンデンサ
　　Ｃ３，Ｃ４　分圧コンデンサ
　　Ｃ５，Ｃ６　直流カット用コンデンサ
　　Ｄ１〜Ｄ４　整流ブリッジ用ダイオード
　　Ｄ５，Ｄ６　フライホイールダイオード
　　Ｄ７，Ｄ８　ダイオード
　　Ｌａ　ランプ（放電灯）
　　Ｌ１　限流用インダクタ
　　Ｌ２　昇圧用インダクタ
　　Ｑ１，Ｑ２　トランジスタ
　　Ｒ１〜Ｒ８　抵抗
　　Ｔ　トランス
【図１】
2004127932.tif 000005
【図２】
2004127932.tif 000006
【図３】
2004127932.tif 000007