(57)【要約】【課題】本発明は、電気的な信頼性を向上できるフィルムコンデンサを使用した放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】請求項１の発明は、直流電圧を出力する直流電源C11と；金属被膜を表面に形成したフィルムを重ね合せて巻回してなるコンデンサ素子C3a、このコンデンサ素子の両端面に配設された断面扁平形状の電極C3b、およびこの電極を含み前記コンデンサ素子の両端面を被覆するメタリコン層C3cを有して構成されたフィルムコンデンサC3と、インダクタンス素子L1との直列回路と、直列回路の一端に接続されるとともに前記直流電源に並列に接続されるスイッチング手段Q1,Q2とを有してなり、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路12と；インバータ回路により付勢される放電灯を含む負荷回路13と；を具備していることを特徴とする。【選択図】図１
2004206919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を出力する直流電源と；
金属被膜を表面に形成したフィルムを重ね合せて巻回してなるコンデンサ素子、このコンデンサ素子の両端面に配設された断面扁平形状の電極、およびこの電極を含み前記コンデンサ素子の両端面を被覆するメタリコン層を有して構成されたフィルムコンデンサと、インダクタンス素子との直列回路と、直列回路の一端に接続されるとともに前記直流電源に並列に接続されるスイッチング手段とを有してなり、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と；
インバータ回路により付勢される放電灯を含む負荷回路と；
を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１の放電灯点灯装置と；
放電灯点灯装置を配設する器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に好適なフィルムコンデンサを使用した放電灯点灯装置およびこれを使用した照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、放電灯点灯装置に使用されているフィルムコンデンサは、特許文献１の従来技術等に記載されている。この種のフィルムコンデンサの場合、素子の両端面にメタリコン層を形成し、これに半田付けなどにより引出し線を接合する。すなわち、誘電体であるプラスチックフィルムに亜鉛の金属を蒸着して、金属薄膜を形成し、この金属薄膜を内部電極とした金属化プラスチックフィルムを用い、この金属化プラスチックフィルムを複数重ね合せ巻回したものを素子とし、この素子の端面に亜鉛メタリコンを電気溶射吹付け、メタリコン層を形成し、このメタリコン層に生じている突起やバリ等を除去して素子含浸後、この素子に付着している含浸剤ワックスを除去し、このメタリコン層に引出し線をはんだ付けして接合する。
【０００３】
しかしながら、上述の従来の技術においては、フィルムコンデンサの動作期間中、メタリコン電極部において、高周波の交流電流が流れることにより高温となり、電気的な接続信頼性に問題がある場合がある。すなわち、蒸着金属薄膜との接続不具合が生じ、誘電正接（tanδ％）が上昇する現象が生じていた。誘電正接（％）は、周波数特性に依存するもので、特に周波数１ＫＨｚにおいて有意差が見られるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７７２５６号公報（第２頁等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来のフィルムコンデンサを放電灯点灯装置の特に共振回路部分等に使用した場合、メタリコン電極部において電気的な接続信頼性に問題を有する場合があった。
【０００６】
本発明は、電気的な信頼性を向上できるフィルムコンデンサを使用した放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流電圧を出力する直流電源と；金属被膜を表面に形成したフィルムを重ね合せて巻回してなるコンデンサ素子、このコンデンサ素子の両端面に配設された断面扁平形状の電極、およびこの電極を含み前記コンデンサ素子の両端面を被覆するメタリコン層を有して構成されたフィルムコンデンサと、インダクタンス素子との直列回路と、直列回路の一端に接続されるとともに前記直流電源に並列に接続されるスイッチング手段とを有してなり、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と；インバータ回路により付勢される放電灯を含む負荷回路と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
断面扁平形状の電極は、コンデンサ素子の端面に直接配設されていてもよいし、メタリコン層を介してこのメタリコン層に埋設されるように配設してもよい。コンデンサ素子またはメタリコン層との接触面積をかせぐために扁平形状としているものである。また、断面扁平形状の電極は、メタリコン層表面から露出されていてもよいし、完全に被覆されていてもよい。コンデンサ素子の端面側と断面扁平形状の電極の接触面積が確保されることが大切だからである。したがって、接触抵抗が低減できるので誘電正接（tanδ％）が低下することを防止することができるものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の放電灯点灯装置と；放電灯点灯装置を配設する器具本体と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。図２は照明装置の外観を示す斜視図で、図２に示すように、照明装置１は器具本体２を有し、この器具本体２には反射面３，３が形成され、これら反射面３，３の両端にはそれぞれランプソケット４，４が取り付けられ、これらランプソケット４，４間には放電灯としての直管型の蛍光ランプFL1，FL2がそれぞれ接続されている。そして、この器具本体２内には放電灯点灯装置５が収納されている。
【００１１】
また、図１は放電灯点灯装置を示す回路図で、図１に示すように、放電灯点灯装置５は、商用交流電源ｅにダイオードD1，D2，D3，D3の全波整流回路11の入力端子が接続され、この全波整流回路11の出力端子には直流電源である平滑用のコンデンサC1が接続されている。
【００１２】
さらに、このコンデンサC1に対して並列に、ハーフブリッジ型のインバータ回路12が接続され、このインバータ回路12は、例えば電界効果トランジスタなどで形成されたスイッチング素子Q1，Q2が直列に接続されている。
【００１３】
また、インバータ回路12には、絶縁トランスＴｒ１を介して負荷回路13が接続されている。インバータ回路12は、スイッチング素子Q2に、インダクタL1、フィルムコンデンサで構成された直流カット用コンデンサC2、フィルムコンデンサで構成された共振用コンデンサC3および絶縁トランスTr1の一次巻線Tr1aの直列回路が接続される。また、負荷回路13には、絶縁トランスTr1の二次巻線Tr1bには直流カット用コンデンサC4を介して、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1aの一端および蛍光ランプFL2のフィラメントFL2bの一端が接続されている。
【００１４】
また、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1aの一端および他端間には、絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1cおよび予熱調整用のコンデンサC5の直列回路が接続され、蛍光ランプFL2のフィラメントFL2bの一端および他端間には、絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1dおよび予熱調整用のコンデンサC6の直列回路が接続されている。
【００１５】
さらに、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1bの一端と蛍光ランプFL2のフィラメントFL2aの一端との間には、絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1eおよび予熱調整用のコンデンサC7の直列回路が接続され、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1bの他端と蛍光ランプFL2のフィラメントFL2aの他端とは接続されている。
【００１６】
また、蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2の接続点である蛍光ランプFL2のフィラメントFL2aの一端は接地（グランドに接続）されている。そして、蛍光ランプFL2のフィラメントFL2aの一端およびフィラメントFL2bの一端間にはシーケンス用のコンデンサC8が接続されている。
【００１７】
さらに、全波整流回路11の正極と直流カット用コンデンサC4およびコンデンサC8の間には、直流カット用コンデンサC4に直流電圧を印加する電圧印加手段14が形成され、この電圧印加手段14は抵抗R1および抵抗R2の直列回路で構成される。
【００１８】
また、直流カット用コンデンサC4および全波整流回路11の負極である接地点の間に、直流カット用コンデンサC4の電圧を検知するための抵抗R3、抵抗R4、抵抗R5および抵抗R6の直列回路が接続され、抵抗R6に対して並列にコンデンサC9が接続され、これら抵抗R6およびコンデンサC9には制御手段としての制御ＩＣ16が接続され、この制御ＩＣ16によりスイッチング素子Q1，Q2を制御する。なお、前記抵抗R6およびコンデンサC9の並列回路は、交流成分を取り除くためのフィルターとして機能する。
【００１９】
次に、本実施の形態の放電灯点灯装置５の動作について説明する。まず、商用交流電源ｅの交流を全波整流回路11で全波整流し、コンデンサC1で平滑してインバータ回路12に供給する。インバータ回路12は制御ＩＣ16によりスイッチング素子Q1，Q2が交互にオン、オフされるとともに、主としてインダクタL1およびフィルムコンデンサで構成されたコンデンサC3で共振することにより、高周波交流を絶縁トランスTr1の一次巻線Tr1aに印加し、二次巻線Tr1bに高周波交流を誘起する。なお、この回路構成の場合には、共振用コンデンサC3には、放電灯の点灯状態において、0.5A以上、周波数45KHz以上の高周波電流が発生している。特に、調光できる放電灯点灯装置においては、周波数が45KHzないし100KHzで変化することもあり、このような場合には、本放電灯点灯装置は特に有効である。
【００２０】
フィルムコンデンサC3等は、図３ないし図４に示すように、プラスチックフィルム（ポリエステルフィルムまたはポリプロピレンフィルム等）に亜鉛またはアルミニウム金属を蒸着して金属薄膜を形成しこれを内部電極としたプラスチックフィルムを用い、このプラスチックフィルムを複数互い巻回し、これにシール用フィルム（例えばＰＥＴ）を挿入巻回してコンデンサ素子C3aを形成後、この素子の両端面に断面扁平形状の電極としての銅線C3b,C3bを配置して、電気溶射吹付け法によりメタリコン層C3cを形成して銅線C3bをコンデンサ素子C3aに電気的および機械的に接合する。この場合、銅線C3bの断面を扁平状に形成して扁平部を前記コンデンサ素子C3aの端面に合わせ、その上から端面全体にメタリコン層C3cが銅線C3bの厚さ程度まで電気溶射吹付け法により吹付ける。なお、符号C3dは、コンデンサ外装である。
【００２１】
このように構成することにより、メタリコン層C3cが銅線C3b及びコンデンサ素子C3aの端面を被覆することによって緊密な接合となり、接触抵抗が低減できるので誘電正接（tanδ）が低下することを防止することができるものである。
【００２２】
次に、絶縁トランスTr1の二次巻線Tr1bに電圧が誘起されると、絶縁トランスTr1の二次巻線Tr1bとコンデンサC5およびコンデンサC6とによりそれぞれ共振し、シーケンスコンデンサであるコンデンサC8により蛍光ランプFL1を始動、点灯させ、この蛍光ランプFL1が点灯した後蛍光ランプFL2が始動、点灯する。
【００２３】
また、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1aは絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1cにより予熱され、蛍光ランプFL2のフィラメントFL2bは絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1dにより予熱され、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1bおよび蛍光ランプFL2のフィラメントFL2aは絶縁トランスTr1のフィラメント予熱巻線Tr1eにより予熱される。
【００２４】
一方、全波整流回路11の正極から抵抗R1および抵抗R2を介して直流カット用コンデンサC4に電圧を印加する。
【００２５】
そして、蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2が点灯している状態では、抵抗R1および抵抗R2を介して直流カット用コンデンサC4にコンデンサC1の正極から直流電圧を印加しても、直流カット用コンデンサC4には直流電圧は充電されず、直流カット用コンデンサC4の電圧は上昇せず、抵抗R6およびコンデンサC9の電圧も通常通りで、制御ＩＣ16は通常通りスイッチング素子Q1，Q2を制御し、インバータ回路12は通常通り、正常時の出力で蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2を点灯させる。
【００２６】
すなわち、蛍光ランプFL1およびFL2が共に正常に点灯している場合には、平滑コンデンサC1からの直流は、電圧印加手段14、蛍光ランプFL2、および平滑コンデンサC1のループで流れる。なぜなら、蛍光ランプが正常に点灯している場合の蛍光ランプのインピーダンスは、抵抗R3,R4,R5,およびR6の直列回路のインピーダンスよりも小さいためである。したがって、抵抗R6の電圧値は、上昇しないので、制御ＩＣ16はスイッチング素子Q1，Q2を通常どおり動作させるものである。
【００２７】
ところが、蛍光ランプFL1または蛍光ランプFL2が不点になると、直流カット用コンデンサC4にはコンデンサC1からの直流電圧が印加されて充電され、直流カット用コンデンサC4の電圧が上昇し、抵抗R6およびコンデンサC9の電圧が上昇する。
【００２８】
すなわち、蛍光ランプFL2が正常に点灯しない場合には、蛍光ランプFL2のインピーダンスが抵抗R6のインピーダンスよりも大きくなるので、平滑コンデンサC1からの直流は、電圧印加手段14、抵抗R3,R4,R5、および平滑コンデンサC1のループで流れる。そのため、抵抗R6の電圧値は上昇し、制御ＩＣ16は蛍光ランプが正常に点灯していないと判断する。
【００２９】
このため、制御ＩＣ16はインバータ回路12の出力を少なくとも低下、たとえば停止するようにスイッチング素子Q1，Q2を制御する。そして、インバータ回路12は、出力を低下あるいは停止することにより、スイッチング素子Q1，Q2にストレスが掛かることを防止する。
【００３０】
なお、蛍光ランプFL1または蛍光ランプFL2の寿命末期時で半波放電が発生しても、極性は一定ではないが直流カット用コンデンサC4のいずれかの方向に直流電圧が印加されるので絶対値としての電圧が上昇し、同様に制御ＩＣ16はインバータ回路12を制御できる。
【００３１】
さらに、上記実施の形態によれば、絶縁トランスTr1を用い、蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2の間を接地（グランドに接続）することにより、それぞれの蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2の対地に対する電位を低く抑えて電撃を防止できる。
【００３２】
また、蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2が接続されている絶縁トランスTr1の二次巻線Tr1b側の電圧も容易に検出できる。したがって、フォトカプラなどを用いて回路構成を複雑にすることなく、直流カット用コンデンサC4の電圧も正確に検出でき、蛍光ランプFL1および蛍光ランプFL2の不点も確実に検出できる。
【００３３】
また、蛍光ランプFL1のフィラメントFL1aと、蛍光ランプFL2のフィラメントFL2bとのそれぞれの電位は、極性は反対になるがそれぞれ対地（グランド）に対して蛍光ランプFL1または蛍光ランプFL2の電位差のみとなるため、それぞれの対地に対する電位を小さくできる。
【００３４】
【発明の効果】請求項１および２の発明は、インバータ回路を構成する共振用フィルムコンデンサのコンデンサ素子またはメタリコン層との接触面積をかせぐために、電極を扁平形状としているものであり、接触抵抗が低減できるので誘電正接（tanδ％）が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施の形態を示す回路図。
【図２】本発明の放電灯点灯装置を使用した照明装置の外観を示す斜視図。
【図３】本発明の放電灯点灯装置に使用されるフィルムコンデンサの構造図。
【図４】図３のフィルムコンデンサのＸ−Ｘ断面図。
【符号の説明】１２…インバータ回路、１３…負荷回路、C11…直流電源、２…器具本体、５…放電灯点灯装置。
【図１】
2004206919.tif 000003
【図２】
2004206919.tif 000004
【図３】
2004206919.tif 000005
【図４】
2004206919.tif 000006