(57)【要約】【課題】電源電圧が異なったとしても、安定してフィラメント検出を行うことができる放電灯点灯装置を得る。【解決手段】ランプが有するフィラメント接続の有無に基づいて、ランプを点灯させるインバータ回路が駆動する照明システムにおいて、商用電源１によって印加される直流電圧の電圧を降下させる電圧降下手段６と、電圧降下手段６の後段に設けられ、直流電圧を所定の直流電圧Ｖｚにする電圧クリップ手段７と、所定の直流電圧に基づいてフィラメントを介して得られる電圧を検出し、フィラメントの接続の有無を検出するフィラメント検出手段５とを少なくとも備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯が有するフィラメント接続の有無に基づいて、前記放電灯を点灯させるインバータ回路が動作する放電灯点灯装置において、
電源によって印加される直流電圧の電圧を降下させる電圧降下手段と、
前記電源に対して該電圧降下手段の後段に設けられ、前記直流電圧を所定の直流電圧にする電圧クリップ手段と、
前記フィラメントの接続によって得られる、前記所定の直流電圧に基づく電圧を検出して、前記フィラメントの接続の有無を検出するフィラメント検出手段とを少なくとも備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記フィラメントと並列にインピーダンス素子を接続することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
整流平滑手段により商用電源を整流し、平滑して前記電源を得ることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記電圧クリップ手段をツェナーダイオードで構成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波のインバータ回路を用いた放電灯点灯装置に関するものである。特に、放電灯のフィラメントが接続されているかどうかを検出する検出回路を備えた放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インバータ回路を搭載した放電灯点灯装置において、回路を保護し、取り替え時に取扱者が電撃を受けないようにするため、ランプ（放電灯）が有するフィラメントの接続の有無によりインバータ回路の動作制御を行っている（例えば特許文献１の図１、特許文献２の図１参照）。
【０００３】
この放電灯点灯装置では、商用交流電流を整流、平滑して得られた直流電源が供給される出力端子とチョークコイルが接続されたランプの一方の極のフィラメントとの間に抵抗が接続され、また、共振コンデンサと直流カットコンデンサとにそれぞれ並列に接続した抵抗により放電灯の両極の各フィラメントには直流バイアス電流が流れるものである。そして、その直流バイアス電流を検出し、その検出に基づいて、スイッチング回路がインバータ回路への電源供給を制御する。ここで、フィラメントが接続されていれば、検出回路によりスイッチング回路がオンしてインバータ回路が動作する。逆にフィラメントが接続されていなければ、検出回路には電圧が印加されず、直流バイアス電流も流れないことからスイッチング回路はオフとなり、インバータ回路は動作しない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−９３５９１号公報
【特許文献２】
特開平６−４５０８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような放電灯点灯装置に、例えば電源として商用電源を用いる場合を考える。ここで一口に商用電源といっても、商用電源は１００〜２５４Ｖの広い幅で電圧が異なる。一方、検出回路の抵抗に発生する電圧は、ほぼ抵抗比により決定され、印加される電源電圧に比例する。そのため、上記のような環境で共通した素子を用いて放電灯点灯装置を構成すれば、検出回路の抵抗に発生する電圧は、最大２．５４倍に変化することになる。そのため、使用環境（商用電源の違い）に対応した放電灯点灯装置を得ようとすると、検出回路側には電圧差に対応するための対策が必要となる。
【０００６】
また、フィラメントが断線した場合に回路等を保護するため、フィラメントと並列にインピーダンス素子を接続する場合がある。フィラメント以外の接続がない場合には、電気的に開放となって高インピーダンス（理論的には無限大）となるため、検出回路の検出マージンも広くとることができる。一方、インピーダンス素子を設けた場合、フィラメントの接続がなくても電気的に開放しないので、フィラメント接続時とのインピーダンスの差が狭まり、検出マージンが減るため、検出側の回路素子の選択肢はより厳しくなる。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電源電圧が異なったとしても、安定してフィラメント検出を行うことができる放電灯点灯装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯が有するフィラメント接続の有無に基づいて、放電灯を点灯させるインバータ回路が動作する放電灯点灯装置であって、電源によって印加される直流電圧の電圧を降下させる電圧降下手段と、電源に対して該電圧降下手段の後段に設けられ、直流電圧を所定の直流電圧にする電圧クリップ手段と、フィラメントの接続によって得られる、所定の直流電圧に基づく電圧を検出して、フィラメントの接続の有無を検出するフィラメント検出手段とを少なくとも備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。図１（ａ）はブロック図を表し、図１（ｂ）は図１（ａ）をより回路的に詳細に示した図を表す。商用電源１による交流電源は整流平滑手段２により直流電源に変換される。整流平滑手段２は、ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５並びにコンデンサＣ１で構成されている。ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４及びＤ５によりダイオードブリッジを形成して整流し、コンデンサＣ１によって平滑する。インバータ回路３は、直流電源を高周波の交流電源に再変換してランプ４に印加するために設けられている。フィラメント検出手段５はランプ４が両端に有するフィラメントが放電灯点灯装置と接続されているかどうかを検出するためのものである。コンパレータＸ１の＋側入力端子に印加された抵抗Ｒ２とＲ３との間の電圧が、−側入力端子に印加された基準電圧Ｖ１より大きければ、例えばＨレベルのオンを表す信号がインバータ回路３に出力される。逆に基準電圧Ｖ１以下であれば例えばＬレベルのオフを表す信号が出力される。なお、図１では、配線を複雑にしないよう簡便に記載しているため、ランプ３の片側のフィラメントの接続だけを検出しているように見えるが、実際にはフィラメント検出手段５は両方のフィラメントの接続を検出できるように配線されている。
【００１０】
電圧降下手段６は電圧を降下させるための手段であり、抵抗で構成する。電圧クリップ手段７は、商用電源１側から見て電圧降下手段６の後段に設けられており、電源電圧の大きさに関わらず、ある所定の電圧（Ｖｚ）に安定させる。本実施の形態ではツェナーダイオードで構成する。ここで、電圧クリップ手段７を電源側と直接接続すると、電源側では出力電圧で電圧を出力しようとし、一方、電圧クリップ手段７では所定の電圧にしようとするために電圧クリップ手段７が壊れてしまうおそれがある。そこで、電圧クリップ手段７の前段に電圧降下手段６を設ける構成としている。また、電圧クリップ手段７の後段にも電圧降下手段（抵抗）が接続されている場合もある。なお、本実施の形態においては、放電灯点灯装置を以上の手段により説明するようにしたが、実際の放電灯点灯装置は他にも様々な回路、素子等が接続されて構成されている。
【００１１】
本実施の形態では、電圧クリップ手段７によって所定の電圧（ここではＶｚ）に安定させることで、フィラメントが接続されていれば、商用電源１の電源電圧の大きさに関わらず、フィラメント検出手段５には、所定の電圧に基づく一定の電圧が印加されるようにする。これにより、商用電源１の電圧の違いを考慮して素子を選択し、回路を構成する必要がなくなる。したがって、使用環境に応じて幅広い対応ができる放電灯点灯回路を製造することができ、また、その際、スイッチング回路の選択肢を拡げることができ、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
次に動作について説明する。商用電源１により印加される交流電圧は、整流平滑回路２を構成するダイオードＤ２〜Ｄ５及びコンデンサＣ１により整流平滑され、直流電圧にされる。この直流電圧は商用電源１により印加される電圧に比例する。そこで、電圧降下手段６によって電圧を低下させ、ツェナーダイオードＤ１で一定の電圧Ｖｚにクリップする。ここで、ツェナーダイオードＤ１は、特に昇圧する働きを有しているわけではないので、商用電源１の電圧差を吸収するため、所定の電圧Ｖｚは商用電源１が１００Ｖの場合に印加される電圧以下の電圧となるようにする。
【００１３】
そして、フィラメントが接続されていれば、ランプ３の両端のフィラメント並びに抵抗Ｒ２及びＲ３を経て分圧された電圧（抵抗Ｒ２とＲ３との間の電圧）がコンパレータＸ１の＋入力端子に印加される。このとき、コンパレータＸ１の＋入力端子には、商用電源１の印加電圧に関わらず、ツェナーダイオードによってクリップされた電圧に基づく一定の電圧が印加されるので、使用環境の電源電圧に関係なく、製品を共通化することができる。
【００１４】
＋入力端子に印加される電圧が、基準電圧Ｖ１（−入力端子に印加される電圧）以上であれば、コンパレータＸ１はＨレベルの信号を送信し、インバータ回路３を動作させる。インバータ回路３は直流電圧を高周波電力をランプ４に供給し、ランプ４を発光させる。
【００１５】
一方、ランプ４（フィラメント）が接続されていない場合、ランプ４の部分で電気的に開放状態になるため、抵抗Ｒ２とＲ３との間には電圧が発生しない。したがって、コンパレータＸ１の＋入力端子には電圧が発生せず、コンパレータＸ１からＬレベルの信号が送信される。そのため、インバータ回路３は動作しない。
【００１６】
以上のように第１の実施の形態によれば、商用電源１を整流、平滑、昇圧等を行うだけでなく、電圧クリップ手段７を設けて、商用電源１が印加する電圧の大きさを吸収して所定の電圧（Ｖｚ）にするようにしたので、フィラメントが接続されていれば、フィラメント検出手段５（コンパレータＸ１の＋入力端子）には商用電源１が印加する電圧の大きさに関わらず、一定の電圧が印加されるようになり、安定したフィラメントの有無を検出することができる。以上により、簡単な回路構成により、幅の広い電源電圧に対応できる放電灯点灯装置を得ることができる。また、電圧クリップ手段７にツェナーダイオードを用いて所定の電圧にしているので、簡単な回路構成でも上記の効果をあげることができる。
【００１７】
実施の形態２．
図２は本発明の第２の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。図２（ａ）はブロック図を表し、図２（ｂ）は図２（ａ）をより回路的に詳細に示した図を表す。図２において、図１と同じ図番を付しているものは、第１の実施の形態で説明したことと同様の動作を行うので説明を省略する。図２において、インピーダンス素子８は、フィラメントが断線した場合に、完全に開放状態にならないようにし、フィラメントの周囲にあるフィラメント支持材等の温度が上昇してしまわないようにし、ランプ４等を保護するために各フィラメントに対して設ける。
【００１８】
インピーダンス素子８がなければ、フィラメント接続の有無により非常に大きなインピーダンス差があるため（接続時は数十Ωであり、非接続時は数十ＭΩ）、フィラメント検出手段５の検出マージンは広く、基準電圧の設定は容易であるが、インピーダンス素子８が設けられていると、インピーダンス差が狭まるため検出マージンが減る。しかも、電源が投入されてから安定するまでの過渡期間の間に通常より大きな電圧がフィラメント検出手段５に印加されるため、場合によってはフィラメントが接続されていなくても、接続されているものと検出してしまうことがある。そのため、それを考慮した設定をしなければならない。商用電源が異なり、印加される電圧が異なれば、その分を考慮してさらに設定のための計算等が複雑になる。
【００１９】
電圧クリップ手段７が設けられたことにより、商用電源１により印加される電圧の大きさに関わらず、フィラメント検出手段５には所定の電圧が印加される。そのため、インピーダンス素子８を設けたことによって、フィラメント検出手段５の検出マージンが狭くなったとしても、所定の電圧（Ｖｚ）だけに基づいた設定を行えばよく、容易に、かつ精度よく行うことができ、安定した検出を行うことができる。検出のための動作は、第１の実施の形態と特に変わるところがないので説明を省略する。
【００２０】
実施の形態３．
上述の実施の形態においては、電圧クリップ手段７にツェナーダイオードを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、印加電圧を所定の電圧に安定できるような他の回路又は素子で電圧クリップ手段７を構成してもよい。
【００２１】
実施の形態４．
上述の実施の形態では、ランプ４（放電灯）を１灯点灯させる場合について説明したが、本発明ではこれに限定するものではなく、複数の放電灯を点灯させる構成の放電灯点灯装置についても適用することができる。
【００２２】
また、上述の実施の形態では、電源が商用電源であることを前提として説明したが、特に商用電源に限らなくても適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電圧クリップ手段を設けることにより、電源によって印加される電圧の大きさが異なったとしても所定の直流電圧にした上で、フィラメント検出手段がフィラメント（放電灯）の接続の有無を検出するようにしたので、異なる電源電圧に対応したシステムを構成することなく、共通したシステムで幅の広い電源電圧に対応し、精度の高いフィラメント接続検出を行うことができる放電灯点灯装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  商用電源、２  整流平滑手段、３  インバータ回路、４  ランプ、５  フィラメント検出手段、６  電圧降下手段、７  電圧クリップ手段、８  インピーダンス素子。
【図１】
2004327267.tif 000003
【図２】
2004327267.tif 000004