(57)【要約】【課題】フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出可能とする。【解決手段】放電灯の電源側と非電源側のフィラメント端子にそれぞれ接続された第１又は第２の直流成分検出回路で直流成分が検出されるとインバータ回路の発振を停止させる。放電灯の点灯中に電源側のフィラメント端子が外れたときには第１の直流成分検出回路に直流成分が検出されるようにインバータ回路の直流成分カット用コンデンサＣ０には高抵抗Ｒ０が並列接続されている。放電灯の点灯中に非電源側のフィラメント端子が外れたときには第２の直流成分検出回路に直流成分が検出されるように放電灯の非電源側のフィラメント端子には所定の直流バイアス回路が接続されている。【選択図】        図１
2004193074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を直流電源に変換する直流電源回路と、直流電源を高周波に変換して熱陰極形の放電灯の電源側のフィラメント端子に高周波電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯のフィラメントと並列に接続され少なくとも予熱電流制御用コンデンサを含むフィラメント予熱回路と、前記放電灯の電源側のフィラメント端子に接続された第１の直流成分検出回路と、前記放電灯の非電源側のフィラメント端子に接続された第２の直流成分検出回路と、第１又は第２の直流成分検出回路で直流成分を検出したときにインバータ回路の発振を停止させる制御回路とを備え、放電灯の点灯中に電源側のフィラメント端子が外れたときには第１の直流成分検出回路に直流成分が検出されるようにインバータ回路の直流成分カット用コンデンサには高抵抗が並列接続されており、放電灯の点灯中に非電源側のフィラメント端子が外れたときには第２の直流成分検出回路に直流成分が検出されるように放電灯の非電源側のフィラメント端子には所定の直流バイアス回路が接続され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において、インバータ回路の起動前に、前記直流バイアス回路から非電源側のフィラメント端子に印加される直流バイアスが電源側のフィラメント端子にて検出されるか否かを判定することによりフィラメント装着の有無を判定する起動時無負荷検出回路を備え、インバータ回路の起動後は、インバータ回路内で発生する高周波電圧により起動時無負荷検出回路の検出電位が保持されるように構成したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、フィラメントに対して並列に予熱巻線とコンデンサの直列回路が接続されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、直流成分カット用コンデンサはインバータ回路の共振用要素を兼用していることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、第１又は第２の直流成分検出回路は放電灯負荷の寿命末期の半波放電状態を検出するエミレス検出回路を兼用していることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記直流バイアス回路の直流電源はインバータ回路の直流電源であることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項２において、起動時無負荷検出回路は、インバータ回路の直流電源より第１の抵抗器、放電灯の非電源側のフィラメント端子、電源側のフィラメント端子、第２の抵抗器を介して接続された整流平滑回路の整流平滑電圧により放電灯装着の有無を検出する回路であり、第１及び第２の直流成分検出回路は、少なくとも抵抗器とコンデンサの直列回路から構成されており、該コンデンサに印加される直流電圧により直流成分を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項７において、第１及び第２の直流成分検出回路の直流電圧を検出するコンデンサは兼用されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項２、７又は８のいずれかにおいて、起動時無負荷検出回路は、検出電圧が所定値よりも低いときに、インバータ回路の発振を停止させる機能を有しており、第１及び第２の直流成分検出回路は、電源が投入されてから所定時間の経過後に、検出電圧が所定値よりも高いときに、インバータ回路の発振を停止させる機能を有していることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１０】
請求項３において、予熱巻線はインバータ回路を構成するインダクタの２次巻線、または予熱用変成器の２次巻線で構成されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱陰極形の放電灯をインバータ回路の出力により高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−３１５９４号公報
【０００３】
直流電源を高周波に変換し、熱陰極形放電灯負荷を点灯させる放電灯点灯装置において、所定の電気信号が入力されると装置を停止させるなどの保護機能付きの制御部を有するものにおいて、負荷が外れたり、負荷を接続する導電線が外れたことを電気信号に置き換えて上記制御部に入力する様々な手段が考案されてきた。
【０００４】
（従来例１）
図１８は従来例１の回路図である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅには、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はパワーＭＯＳＦＥＴよりなり、そのゲート端子には抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して制御回路部１の駆動回路２から交互にオン・オフ駆動するドライブ信号が供給されている。一方のスイッチング素子Ｑ２の両端には、直流カット用コンデンサＣ０を介して、共振用（限流用）インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。共振用コンデンサＣ１の両端には、負荷である放電灯ｌａが並列接続されている。放電灯ｌａは蛍光ランプのような熱陰極型の放電灯であり、一対のフィラメントを備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、直流カット用コンデンサＣ０、共振用（限流用）インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、放電灯ｌａはインバータ回路を構成している。
【０００５】
インダクタＬ１は一対の２次巻線を備え、第１の２次巻線の端子ａ，ｂ間にはコンデンサＣ２を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ａ，Ｂが接続されている。第２の２次巻線の端子ｃ，ｄ間にはコンデンサＣ３を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ｃ，Ｄが接続されている。放電灯ｌａのフィラメントに電流を供給するインダクタＬ１の各２次巻線と、フィラメントに流れる電流量を制御するコンデンサＣ２，Ｃ３はフィラメント予熱回路を構成している。
【０００６】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する制御回路部１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動される周波数を制御する周波数制御回路３を備えている。この周波数制御回路３は、電源が投入されると所定の時間フィラメントを加熱する先行予熱モードの周波数ｆｐｈ、その後所定の時間負荷を点灯開始させるための始動電圧を印加する周波数ｆｓｔ、その後所定の負荷の出力状態が得られる周波数ｆｔに移行するタイマー機能を有している。
【０００７】
また上述の制御回路部１には、所定のコンパレータＮＬ，ＥＬが構成されており、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を発振開始させ、Ｌｏｗで発振停止させる。コンパレータＥＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を停止させる。ただし、予熱・始動時は、コンパレータＥＬの出力にてインバータ回路を停止させる機能を禁止している。具体的には、周波数制御回路３が予熱・始動時はコンパレータＥＬの出力ではインバータ回路を停止させないように構成されている。
【０００８】
この放電灯点灯装置は、放電灯ｌａの低圧側フィラメントの接続の有無を検出するための低圧側無負荷検出回路、インバータ回路の起動時に放電灯ｌａの接続の有無を検出するための起動時無負荷検出回路、放電灯ｌａの印加電圧を検出するためのＶｌａ検出回路を備えている。
【０００９】
まず、低圧側無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの低圧側のフィラメント端子Ｄの間には抵抗Ｒ８が接続されており、フィラメント端子Ｄと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ１２とＲ１３の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ１３の両端にはコンデンサＣ７が並列接続されており、その電位ＶＤはトランジスタＱ３のベース・エミッタ間に印加されている。これらの抵抗Ｒ８，Ｒ１２，Ｒ１３、コンデンサＣ７、トランジスタＱ３、フィラメント端子Ｃ，Ｄから低圧側無負荷検出回路が構成されている。
【００１０】
次に、起動時無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの高圧側のフィラメント端子Ｂの間には抵抗Ｒ５が接続されており、高圧側のフィラメント端子Ａと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ９とツェナーダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１の両端にはダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ６が並列接続されており、その電位ＶＣはコンパレータＮＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６から起動時無負荷検出回路が構成されている。
【００１１】
次に、Ｖｌａ検出回路について説明する。Ｖｌａ検出回路は、放電灯ｌａ及びコンデンサＣ１の高周波印加電圧を検出する回路であり、放電灯ｌａの高圧側のフィラメント端子Ａと低圧側のフィラメント端子Ｃ（グランドライン）の間には、直流カット用のコンデンサＣ５を介して抵抗Ｒ６，Ｒ７の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ７の両端には、ダイオードＤ２を介して抵抗Ｒ３とコンデンサＣ４の並列回路が接続されている。これらのコンデンサＣ５、抵抗Ｒ６，Ｒ７、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ４からＶｌａ検出回路が構成されている。
【００１２】
以下、従来例の動作について説明する。インバータ回路は、制御回路部１からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号により、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ動作し、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、放電灯ｌａからなる共振負荷回路に矩形波状の高周波電圧を印加し、放電灯ｌａを正弦波状の高周波で点灯させるものである。
【００１３】
図１９はインバータ動作周波数とコンデンサＣ１の共振電圧の関係を示している。図中、ｆｐｈは予熱時の動作周波数、ｆｓｔは始動時の動作周波数、ｆｔは点灯時の動作周波数、ｆｏは無負荷共振周波数である。
【００１４】
インバータ回路は電源が投入されると、インダクタＬ１とコンデンサＣ１により決まる無負荷共振周波数ｆｏに対して高く、負荷が点灯しないような周波数ｆｐｈにて発振開始し、放電灯ｌａには点灯出来ない程度の共振電圧が印加される。この時、インダクタＬ１の２次巻線よりコンデンサＣ２，Ｃ３を介してフィラメントを加熱するための先行予熱電流が流れる。
【００１５】
所定の時間、先行予熱を行なった後、インバータの動作周波数は放電灯ｌａを点灯できるように周波数はｆｐｈからｆｓｔに変化し、放電灯ｌａが点灯できるような共振電圧が印加され放電灯ｌａは点灯する（始動モード）。その後、周波数はｆｔに変化して通常点灯状態に移行し、放電灯ｌａは所定の出力が得られる。
【００１６】
本従来例には、放電灯ｌａが外れたことを検知し、インバータ回路を発振停止させる機能を有しており、その動作について説明する。
【００１７】
まず、フィラメント端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが接続された状態で電源が投入されると、直流電源Ｅからの低圧側無負荷検出回路の抵抗Ｒ８を介して、フィラメント端子Ｄ，Ｃおよびこれに並列に接続された抵抗Ｒ１２，Ｒ１３、コンデンサＣ７の経路で直流バイアスが印加される。しかしながら、フィラメント抵抗値は概ね数Ω〜数十Ωであり、抵抗Ｒ８，Ｒ１２，Ｒ１３は共振負荷回路に影響が無いよう、数十ＫΩ〜数ＭΩの値で構成するため、フィラメント端子Ｄ，Ｃ間に印加される直流バイアスは極めて低く、トランジスタＱ３のベース・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ１３の直流バイアスも殆ど無いため、トランジスタＱ３はオフとなる。
【００１８】
また、直流電源Ｅから起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の経路で直流バイアスが印加される。この時はトランジスタＱ３はオフしているため、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の直流バイアスは抵抗Ｒ１４の影響は受けない。
【００１９】
以上より、コンパレータＮＬのプラス側入力端子には基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬ以上のバイアスが印加され、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈとなり、インバータ回路は発振開始される。
【００２０】
フィラメント端子ＡもしくはＢが外れている場合は、上述した直流電源Ｅからの直流バイアスはフィラメント予熱回路のコンデンサＣ２により全て遮断されるため、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の直流バイアスは無くなり、トランジスタＱ３のオン／オフに関わらずコンパレータＮＬのプラス側入力端子への入力電圧は基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回るため、コンパレータＮＬの出力はＬｏｗとなり、インバータ回路は発振停止となる。
【００２１】
フィラメント端子ＣもしくはＤが外れている場合は、フィラメント端子Ｃ−Ｄ間のインピーダンスはコンデンサＣ３のみとなり、直流インピーダンスは無限大となるため、低圧側無負荷検出回路のトランジスタＱ３のベース・エミッタ間には抵抗Ｒ８，Ｒ１２，Ｒ１３により決まるバイアスが供給されるため、トランジスタＱ３がオンする。抵抗Ｒ１４はフィラメント端子Ａ−Ｂが接続され、抵抗Ｒ１１に基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを上回るバイアスが入力されていても、それを基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回るようなバイアスに低下させるような抵抗値としている。つまり、フィラメント端子Ａ−Ｂの接続に関わらず、フィラメント端子ＣもしくはＤが外れている場合は、トランジスタＱ３がオンし、インバータ回路は発振停止となる。
【００２２】
次に放電灯ｌａが点灯した状態において、フィラメント端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが外れた場合について説明する。
【００２３】
放電灯ｌａが点灯状態となると、放電灯ｌａのインピーダンスは無限大から数百Ωに低下する。また、起動時無負荷検出回路の抵抗器のインピーダンスは共振回路への影響を抑えるため、また、抵抗器の電力損失を抑えるため、数十ＫΩ〜数ＭΩと放電灯ｌａの点灯時のインピーダンスに対して十分大きな値である。これにより起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ９，Ｒ１１への直流電源Ｅからの直流バイアスは、放電灯ｌａのインピーダンスの影響により殆ど無くなる。しかしながら、インバータ回路が発振開始するとコンデンサＣ１、放電灯ｌａの両端には高周波電圧が発生し、この高周波電圧をツェナーダイオードＺＤ１にて半波整流とピーク値クランプした電圧に変換し、それをダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６にて整流平滑することにより、抵抗Ｒ１１のバイアスを保持している（つまりコンパレータＮＬの出力をＨｉｇｈに維持している）ものである。
【００２４】
点灯中、フィラメント端子ＣもしくはＤが外れた場合は、電源投入時にフィラメント端子ＣもしくはＤが外れた場合と同様にトランジスタＱ３のべースに直流バイアスが供給されるため、トランジスタＱ３はオンし、コンパレータＮＬのプラス入力端子への入力電圧が基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回り、インバータ回路は発振停止する。
【００２５】
点灯中、フィラメント端子Ａが外れた場合は、正常接続時にランプ電流の主導通経路である端子Ａが遮断されるため、ランプ電流はインダクタＬ１の２次巻線の端子ａ−ｂ間と、コンデンサＣ２を介して流れ続ける。また、ここでコンデンサＣ２の容量がインダクタＬ１、コンデンサＣ１、放電灯ｌａの共振に対して影響の少ない容量であれば、放電灯ｌａの出力は殆ど変化せず、通常点灯状態を継続する。つまり、この時はインバータ回路は発振停止しない。
【００２６】
この状態からさらに、フィラメント端子Ｂが外れる場合はランプ電流の導通経路は完全に無くなるため、共振特性は点灯状態の共振特性から、インダクタＬ１、コンデンサＣ１で決まる無負荷共振特性に変化し（図１９の負荷異常時参照）、コンデンサＣ１の両端には過大な共振電圧が発生する。このときＶｌａ検出回路では、コンデンサＣ５で直流電圧をカットし、高周波成分のみを整流平滑した検出電圧ＶＣ４（ＶＲ３）がコンパレータＥＬの基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを上回り、インバータ回路は発振停止する。
【００２７】
インバータ回路が一旦発振停止すると、フィラメント端子Ａ−Ｂが非接続状態のままであれば、電源投入時の起動時無負荷検出回路の動作となり、コンパレータＮＬのプラス側入力端子の入力電圧は基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回るため、フィラメント端子Ａ−Ｂを再接続するまでインバータ回路は発振開始しない。
【００２８】
また、上述した点灯中にフィラメント端子Ｂが外れた場合も、次にフィラメント端子Ａが外れるまでインバータ回路は停止しない。
【００２９】
つまり、フィラメント端子Ａ−Ｂの接続検出はランプ電流の流れを遮断する状態に至らないと発振停止できない。そして、ランプ電流の流れを遮断するような、フィラメント端子の非接続状態が発生する場合は、上述したように、共振特性が大きく変化する。このときはランプ電流が遮断される際にフィラメント端子間には無負荷共振特性に応じたエネルギーによるアーク放電が発生する。
【００３０】
図２０はこの様子を示している。図２０（ａ）は点灯中にＢ端子が外れた場合であり、×印は非接続状態であることを示している。この状態でも破線で示すように、Ａ端子を介するランプ電流経路は維持されている。この状態からＡ端子が外れると、図２０（ｂ）に示すように、アーク放電が発生する。図２０（ｃ）は点灯中にＡ端子が外れた場合であり、×印は非接続状態であることを示している。この状態でも破線で示すように、予熱巻線の端子ａ−ｂ間とコンデンサＣ２を介する経路でランプ電流は流れ続けている。この状態からＢ端子が外れると、図２０（ｄ）に示すようにアーク放電が発生する。
【００３１】
このアーク放電により、放電灯点灯装置を含めた照明器具を構成するフィラメント端子部のランプフィラメント、ランプソケット、ソケットとインバータ回路を繋ぐリード線が発熱する問題があった。
【００３２】
（従来例２）
従来例２の回路図を図２１に示す。本従来例は従来例１の課題、つまりランプ電流経路を遮断するようなフィラメント端子の非接続状態になりアーク放電が発生し、フィラメント、ランプソケット、リード線が発熱する課題に対して、ランプ電流経路が残っている段階で、フィラメント端子の非接続を検知し、インバータ回路を発振停止させるものである。
【００３３】
この従来例２は、放電灯ｌａが点灯中において、フィラメント端子Ｅが外れた際には、▲１▼の検出端子の電圧変化によりランプ電流経路が変化したことを検出する手段として考案されたものである。しかしながら、通常点灯中、▲１▼の端子電圧は、共振用コンデンサＣ２、放電灯ｌａ、直流カット用コンデンサＣ１からなる共振負荷回路に印加される直流成分電圧を検出する構成となっており、たとえば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がデューティ比５０％でオン・オフ動作している場合は、放電灯ｌａおよびコンデンサＣ２には直流成分はほとんど印加されず、コンデンサＣ１には、インバータの直流電源Ｅの半分の電圧が印加される。つまり、検出端子▲１▼ではコンデンサＣ１の直流電圧成分を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧して検出している。また、コンデンサＣ１１により高周波成分は印加されない。ここで、Ｅ端子部の接続不良があっても、放電灯ｌａのランプ電流はＤ端子を通じて流れ続け、▲１▼端子においてもコンデンサＣ１１で検出する直流成分電圧には変化が無いため、検出することが出来なかった。このとき第１のフィラメント端子接続検出部Ｚ１においても点灯時においては、コンデンサＣ１の直流成分電圧を抵抗Ｒ４，Ｒ５の分圧により検出する構成となっており、Ｅ端子部の接続不良があっても検出部の電位変化が発生せず、検出することが出来なかった。つまり、Ｅ端子部の接続不良が起きても検出することができないため、その後、Ｄ端子部の接続不良の発生時においてアーク放電が発生し、接続部を構成する部品が発熱しまうという問題があった。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電灯負荷を高周波で点灯する放電灯点灯装置で、フィラメントに並列に少なくともコンデンサを有する構成において、フィラメント端子の一端が外れたことを検知することができる安全性の優れた検出回路を提供するところにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、交流電源を直流電源に変換する直流電源回路と、直流電源を高周波に変換して熱陰極形の放電灯の電源側のフィラメント端子に高周波電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯のフィラメントと並列に接続され少なくとも予熱電流制御用コンデンサを含むフィラメント予熱回路と、前記放電灯の電源側のフィラメント端子に接続された第１の直流成分検出回路と、前記放電灯の非電源側のフィラメント端子に接続された第２の直流成分検出回路と、第１又は第２の直流成分検出回路で直流成分を検出したときにインバータ回路の発振を停止させる制御回路とを備え、放電灯の点灯中に電源側のフィラメント端子が外れたときには第１の直流成分検出回路に直流成分が検出されるようにインバータ回路の直流成分カット用コンデンサには高抵抗が並列接続されており、放電灯の点灯中に非電源側のフィラメント端子が外れたときには第２の直流成分検出回路に直流成分が検出されるように放電灯の非電源側のフィラメント端子には所定の直流バイアス回路が接続されていることを特徴とするものである。
【００３６】
請求項２の発明によれば、請求項１において、インバータ回路の起動前に、前記直流バイアス回路から非電源側のフィラメント端子に印加される直流バイアスが電源側のフィラメント端子にて検出されるか否かを判定することによりフィラメント装着の有無を判定する起動時無負荷検出回路を備え、インバータ回路の起動後は、インバータ回路内で発生する高周波電圧により起動時無負荷検出回路の検出電位が保持されるように構成したことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、請求項１又は２において、フィラメントに対して並列に予熱巻線とコンデンサの直列回路が接続されていることを特徴とする。
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかにおいて、直流成分カット用コンデンサはインバータ回路の共振用要素を兼用していることを特徴とする。
請求項５の発明によれば、請求項１〜４のいずれかにおいて、第１又は第２の直流成分検出回路は放電灯負荷の寿命末期の半波放電状態を検出するエミレス検出回路を兼用していることを特徴とする。
請求項６の発明によれば、請求項１〜５のいずれかにおいて、直流バイアス回路の直流電源はインバータ回路の直流電源であることを特徴とする。
【００３７】
請求項７の発明によれば、請求項２において、起動時無負荷検出回路は、インバータ回路の直流電源より第１の抵抗器、放電灯の非電源側のフィラメント端子、電源側のフィラメント端子、第２の抵抗器を介して接続された整流平滑回路の整流平滑電圧により放電灯装着の有無を検出する回路であり、第１及び第２の直流成分検出回路は、少なくとも抵抗器とコンデンサの直列回路から構成されており、該コンデンサに印加される直流電圧により直流成分を検出することを特徴とする。
請求項８の発明によれば、請求項７において、第１及び第２の直流成分検出回路の直流電圧を検出するコンデンサは兼用されていることを特徴とする。
請求項９の発明によれば、請求項２、７又は８のいずれかにおいて、起動時無負荷検出回路は、検出電圧が所定値よりも低いときに、インバータ回路の発振を停止させる機能を有しており、第１及び第２の直流成分検出回路は、電源が投入されてから所定時間の経過後に、検出電圧が所定値よりも高いときに、インバータ回路の発振を停止させる機能を有していることを特徴とする。
請求項１０の発明によれば、請求項３において、予熱巻線はインバータ回路を構成するインダクタの２次巻線、または予熱用変成器の２次巻線で構成されていることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の回路図である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅには、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はパワーＭＯＳＦＥＴよりなり、そのゲート端子には抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して制御回路部１の駆動回路２から交互にオン・オフ駆動するドライブ信号が供給されている。一方のスイッチング素子Ｑ２の両端には、直流カット用コンデンサＣ０を介して、共振用（限流用）インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。共振用コンデンサＣ１の両端には、負荷である放電灯ｌａが並列接続されている。放電灯ｌａは蛍光ランプのような熱陰極型の放電灯であり、一対のフィラメントを備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、直流カット用コンデンサＣ０、共振用（限流用）インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、放電灯ｌａはインバータ回路を構成している。なお、直流カット用コンデンサＣ０には後述するように抵抗Ｒ０が並列接続されている。
【００３９】
インダクタＬ１は一対の２次巻線を備え、第１の２次巻線の端子ａ，ｂ間にはコンデンサＣ２を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ａ，Ｂが接続されている。第２の２次巻線の端子ｃ，ｄ間にはコンデンサＣ３を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ｃ，Ｄが接続されている。放電灯ｌａのフィラメントに電流を供給するインダクタＬ１の各２次巻線と、フィラメントに流れる電流量を制御するコンデンサＣ２，Ｃ３はフィラメント予熱回路を構成している。
【００４０】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する制御回路部１は、従来例と同様に、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動される周波数を制御する周波数制御回路３を備えている。この周波数制御回路３は、電源が投入されると所定の時間フィラメントを加熱する先行予熱モードの周波数ｆｐｈ、その後所定の時間負荷を点灯開始させるための始動電圧を印加する周波数ｆｓｔ、その後所定の負荷の出力状態が得られる周波数ｆｔに移行するタイマー機能を有している。
【００４１】
また上述の制御回路部１には、所定のコンパレータＮＬ，ＥＬが構成されており、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を発振開始させ、Ｌｏｗで発振停止させる。コンパレータＥＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を停止させる。ただし、予熱・始動時は、コンパレータＥＬの出力にてインバータ回路を停止させる機能を禁止している。
【００４２】
本実施の形態の放電灯点灯装置は、放電灯ｌａの低圧側フィラメントの接続の有無を検出するための低圧側無負荷検出回路、インバータ回路の起動時に放電灯ｌａの接続の有無を検出するための起動時無負荷検出回路、ならびに放電灯ｌａの直流成分検出回路を備えている。
【００４３】
まず、低圧側無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの低圧側のフィラメント端子Ｄの間には抵抗Ｒ８が接続されており、フィラメント端子Ｄと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ１２とＲ１３の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ１３の両端にはコンデンサＣ７が並列接続されており、その電位ＶＤはトランジスタＱ３のベース・エミッタ間に印加されている。これらの抵抗Ｒ８，Ｒ１２，Ｒ１３、コンデンサＣ７、トランジスタＱ３、フィラメント端子Ｃ，Ｄから低圧側無負荷検出回路が構成されている。
【００４４】
次に、起動時無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの高圧側のフィラメント端子Ｂの間には抵抗Ｒ５が接続されており、高圧側のフィラメント端子Ａと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ９、Ｒ１０とツェナーダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１の両端にはダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ６が並列接続されており、その電位ＶＣはコンパレータＮＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６から起動時無負荷検出回路が構成されている。
【００４５】
次に、放電灯ｌａの直流成分を検出する第１の直流成分検出回路について説明する。直流カット用コンデンサＣ０とインダクタＬ１の接続点と直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ４の両端にはコンデンサＣ４が並列接続されており、その電位ＶＡはダイオードＤ２を介してコンパレータＥＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ４により第１の直流成分検出回路が構成されている。
【００４６】
次に、放電灯ｌａの直流成分を検出する第２の直流成分検出回路について説明する。フィラメント端子Ｂと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ６とＲ７の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ７の両端にはコンデンサＣ５が並列接続されており、その電位ＶＢはダイオードＤ３を介してコンパレータＥＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ６，Ｒ７、コンデンサＣ５により第２の直流成分検出回路が構成されている。
【００４７】
インバータ回路は、制御回路部１からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号により、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ動作し、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、放電灯ｌａからなる共振負荷回路に矩形波状の高周波電圧を印加し、放電灯ｌａを正弦波状の高周波で点灯させるものである。また、ここでスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティは略５０％で動作するものである。
【００４８】
インバータ回路は電源が投入されると、制御回路部１によりインダクタＬ１とコンデンサＣ１により決まる無負荷共振周波数ｆｏに対して高く、負荷が点灯しないような周波数ｆｐｈ（先行予熱周波数）にて発振開始し、放電灯ｌａには始動時より低い共振電圧が印加される。このとき、インダクタＬ１の２次巻線に発生する電圧によりコンデンサＣ２，Ｃ３を介してフィラメントに電流を流し、フィラメントを加熱する（先行予熱モード）。所定の時間先行予熱を行なった後、インバータの動作周波数は放電灯ｌａを点灯できるように周波数ｆｓｔ（始動電圧印加周波数）に変化し、放電灯ｌａが点灯できるような共振電圧が印加され、放電灯ｌａは点灯する（始動モード）。その後、周波数はｆｔ（点灯周波数）に変化し、通常点灯状態に移行する（点灯モード）。
【００４９】
本実施の形態においては、低圧側のフィラメント端子Ｃ，Ｄの接続の有無を判定する低圧側無負荷検出回路が構成されているが、その動作については従来例において既に記載済みのため重複する説明は省略する。フィラメント端子Ａ，Ｂが接続の状態で電源が投入されると、直流電源Ｅより抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９，Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の経路で直流バイアスが印加される。この時はトランジスタＱ３はオフしているため、コンデンサＣ６の電位ＶＣは抵抗Ｒ１４の影響を受けず、起動時無負荷検出回路を構成する抵抗のみで決まる分圧比の電圧が印加される。これにより、コンパレータＮＬには基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬ以上の直流バイアスが印加され、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈとなり、インバータ回路は発振開始される。
【００５０】
この時、第１の直流成分検出回路のコンデンサＣ４には、放電灯ｌａが点灯していないため、所定の分圧比で決まる直流電圧ＶＡが印加され、ダイオードＤ２を介して基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを越える電圧がコンパレータＥＬに入力される場合があるが、コンパレータＥＬは先行予熱時モード・始動モードでは検出動作を禁止している。
【００５１】
同様に第２の直流成分検出回路のコンデンサＣ５にも、放電灯ｌａが点灯していないため、所定の分圧比で決まる直流電圧ＶＢが印加され、ダイオードＤ３を介して基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを越える電圧がコンパレータＥＬに入力される場合があるが、コンパレータＥＬは先行予熱時モード・始動モードでは検出動作を禁止している。
【００５２】
フィラメント端子ＡもしくはＢが外れている状態で電源投入された場合は、上述した起動時無負荷検出回路の直流電源Ｅからの直流バイアスはコンデンサＣ２に遮断されるため、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の電位ＶＣは上昇せず、トランジスタＱ３のオン・オフに関わらずコンパレータＮＬのプラス側入力端子への入力電圧は基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回るため、コンパレータＮＬの出力はＬｏｗとなり、インバータ回路は発振停止する。
【００５３】
次に放電灯ｌａが点灯している状態より、フィラメント端子Ａ，Ｂが外れた場合について説明する。放電灯ｌａが点灯状態になると、放電灯ｌａのインピーダンスは無限大から数百Ωに低下する。また、起動時無負荷検出回路の抵抗器のインピーダンスは共振回路への影響が無いように、抵抗器での電力損失を抑えるため数十ＫΩ〜数ＭΩと放電灯ｌａの点灯時のインピーダンスに対して十分大きな値に設定されている。これにより起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１への直流電源Ｅからの直流バイアスは、放電灯ｌａ側のインピーダンスの影響により抵抗分圧比が極端に減少するため殆ど無くなる。しかしながら、インバータ回路が発振開始するとコンデンサＣ１、放電灯ｌａの両端には高周波電圧が発生し、この高周波電圧をツェナーダイオードＺＤ１にて半波整流とピーク値クランプした電圧に変換し、それをダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６にて整流平滑することにより、コンパレータＮＬに入力されるコンデンサＣ６の電位ＶＣを保持しているものである。
【００５４】
第１及び第２の直流成分検出回路は放電灯ｌａが点灯している場合は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がデューティ５０％で動作しているので、放電灯ｌａには直流成分はほとんど印加されない。このため抵抗Ｒ４，Ｒ７の電位ＶＡ，ＶＢは、並列接続されたコンデンサＣ４，Ｃ５により高周波成分は印加されず、直流成分を分圧して検出するため、殆ど０Ｖとなる。
【００５５】
放電灯ｌａの点灯中、フィラメントのＡ端子に接続不良が起きた場合、インバータ回路上での放電灯ｌａのランプ電流は通常はフィラメントのＡ端子を流れるが、その経路が遮断されるのでインダクタＬ１の２次巻線（予熱巻線）の端子ａ，ｂとコンデンサＣ２、フィラメントのＢ端子の経路で電流が流れ続ける。このとき、コンデンサＣ２の容量が共振負荷回路に大きな影響を与えない容量であれば、放電灯ｌａの出力の変動もほとんど無いため、そこで発生する共振電圧も同じであるため、コンパレータＮＬへの入力電圧に変化は無い。
【００５６】
フィラメント端子Ａが接続不良となった場合の等価回路と動作波形を図２、図３に示す。これらの図において、第１の直流成分検出回路をＺ３、起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ９以下の回路部をＺ９、第２の直流成分検出回路をＺ６と表記している。この等価回路より、フィラメント端子Ａが接続不良になった場合には、ランプ電流経路にコンデンサＣ２が挿入された形になり、インバータ回路上の直流カット用コンデンサは、コンデンサＣ０にコンデンサＣ２が加わる形となる。
【００５７】
通常点灯時は、直流電源Ｅの約半分の電圧がコンデンサＣ０に印加されるが、フィラメント端子Ａが接続不良となった場合は、コンデンサＣ０とコンデンサＣ２に印加される電圧は抵抗Ｒ０と検出回路Ｚ３，Ｚ９の直流抵抗分圧比で決定される。コンデンサＣ２には、その分圧比に応じた直流電圧が印加される。ここで検出回路Ｚ６は放電灯ｌａに並列的に接続されているが、放電灯ｌａのインピーダンスは検出回路Ｚ６を構成するインピーダンスに比べ非常に小さいためにほとんど無視できる。
【００５８】
この状態においては、第１の直流成分検出回路Ｚ３は放電灯ｌａとコンデンサＣ２の直列回路に印加される直流成分電圧を検出する構成となるので、放電灯ｌａの直流成分がほぼ０Ｖであっても、コンデンサＣ２の直流成分電圧を抵抗Ｒ３とＲ４との抵抗分圧にて検出するため、通常点灯時より検出電圧が高くなり、基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを上回る電圧がコンパレータＥＬに入力され、インバータ回路を発振停止させる。
【００５９】
この時の動作波形を図３に示しており、図中、Ｖｌａは放電灯ｌａの両端電圧、Ｖｌａ＋ＶＣ２はフィラメント端子Ａが接続不良となった際のコンデンサＣ２と放電灯ｌａの直列回路への印加電圧を示しており、ここで示すＤＣとは、上述に説明したコンデンサＣ２に分担された直流電圧を示しており、ＤＣ’は検出回路Ｚ３を構成する抵抗Ｒ４に印加される検出電圧である。
【００６０】
このフィラメント端子Ａの接続不良を検出する回路で重要なことは、コンデンサＣ０に抵抗Ｒ０を並列接続したことである。仮にここで抵抗Ｒ０が無い場合、フィラメント端子Ａ部の接続不良時、コンデンサＣ２への直流電圧印加は無く、コンデンサＣ０の電位も変化しない。よって、第１の直流成分検出回路Ｚ３ではフィラメント端子Ａ部の接続不良を検出できない。
【００６１】
フィラメント端子Ｂが接続不良となった場合の等価回路、動作波形を図４、図５に示す。この等価回路より、フィラメント端子Ｂが接続不良になった場合には、ランプ電流経路は変化せずフィラメント端子Ａを流れ続ける。この状態で第２の直流成分検出回路Ｚ６と放電灯ｌａの間にコンデンサＣ２が挿入される。このとき第２の直流成分検出回路Ｚ６の検出電圧は、直流電源Ｅを抵抗Ｒ５、検出回路Ｚ６で分圧した構成となる。つまり、コンデンサＣ２により放電灯ｌａのインピーダンスの影響は受けなくなり、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ５には、直流電源Ｅを抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７で分圧した電圧が印加され、それが基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを上回り、インバータ回路は発振停止する。
【００６２】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【００６３】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【００６４】
なお、第１及び第２の直流成分検出回路は、放電灯ｌａが寿命末期となり、半波放電が発生し、直流成分が印加されたことを検出するエミレス検出回路と兼用することが可能である。
【００６５】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００６６】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の回路図である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅには、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はパワーＭＯＳＦＥＴよりなり、そのゲート端子には抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して制御回路部１の駆動回路２から交互にオン・オフ駆動するドライブ信号が供給されている。一方のスイッチング素子Ｑ２の両端には、共振用（限流用）インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の直列回路が接続されている。共振用コンデンサＣ１の両端には、直流カット用コンデンサＣ０を介して負荷である放電灯ｌａが並列接続されている。放電灯ｌａは蛍光ランプのような熱陰極型の放電灯であり、一対のフィラメントを備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、直流カット用コンデンサＣ０、共振用（限流用）インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ１、放電灯ｌａはインバータ回路を構成している。なお、直流カット用コンデンサＣ０には後述するように抵抗Ｒ０が並列接続されている。
【００６７】
インダクタＬ１は一対の２次巻線を備え、第１の２次巻線の端子ａ，ｂ間にはコンデンサＣ２を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ａ，Ｂが接続されている。第２の２次巻線の端子ｃ，ｄ間にはコンデンサＣ３を介して放電灯ｌａのフィラメント端子Ｃ，Ｄが接続されている。放電灯ｌａのフィラメントに電流を供給するインダクタＬ１の各２次巻線と、フィラメントに流れる電流量を制御するコンデンサＣ２，Ｃ３はフィラメント予熱回路を構成している。
【００６８】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する制御回路部１は、従来例と同様に、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動される周波数を制御する周波数制御回路３を備えている。この周波数制御回路３は、電源が投入されると所定の時間フィラメントを加熱する先行予熱モードの周波数ｆｐｈ、その後所定の時間負荷を点灯開始させるための始動電圧を印加する周波数ｆｓｔ、その後所定の負荷の出力状態が得られる周波数ｆｔに移行するタイマー機能を有している。
【００６９】
また上述の制御回路部１には、所定のコンパレータＮＬ，ＥＬが構成されており、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を発振開始させ、Ｌｏｗで発振停止させる。コンパレータＥＬの出力はＨｉｇｈでインバータ回路を停止させる。ただし、予熱・始動時は、コンパレータＥＬの出力にてインバータ回路を停止させる機能を禁止している。
【００７０】
本実施の形態の放電灯点灯装置は、放電灯ｌａの低圧側フィラメントの接続の有無を検出するための低圧側無負荷検出回路、インバータ回路の起動時に放電灯ｌａの接続の有無を検出するための起動時無負荷検出回路、ならびに放電灯ｌａの直流成分検出回路を備えている。
【００７１】
まず、低圧側無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの低圧側のフィラメント端子Ｄの間には抵抗Ｒ８が接続されており、フィラメント端子Ｄと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ１２とＲ１３の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ１３の両端にはコンデンサＣ７が並列接続されており、その電位ＶＤはトランジスタＱ３のベース・エミッタ間に印加されている。これらの抵抗Ｒ８，Ｒ１２，Ｒ１３、コンデンサＣ７、トランジスタＱ３、フィラメント端子Ｃ，Ｄから低圧側無負荷検出回路が構成されている。
【００７２】
次に、起動時無負荷検出回路について説明する。直流電源Ｅの正極と放電灯ｌａの高圧側のフィラメント端子Ｂの間には抵抗Ｒ５が接続されており、高圧側のフィラメント端子Ａと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ９、Ｒ１０とツェナーダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１の両端にはダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ６が並列接続されており、その電位ＶＣはコンパレータＮＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６から起動時無負荷検出回路が構成されている。
【００７３】
次に、放電灯ｌａの直流成分を検出する第１の直流成分検出回路について説明する。放電灯ｌａの高圧側フィラメント端子Ａと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ４の両端にはコンデンサＣ４が並列接続されており、その電位ＶＡはダイオードＤ２を介してコンパレータＥＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ４により第１の直流成分検出回路が構成されている。
【００７４】
次に、放電灯ｌａの直流成分を検出する第２の直流成分検出回路について説明する。フィラメント端子Ｂと直流電源Ｅの負極（グランドライン）の間には、抵抗Ｒ６とＲ７の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ７の両端にはコンデンサＣ５が並列接続されており、その電位ＶＢはダイオードＤ３を介してコンパレータＥＬのプラス側入力端子に接続されている。これらの抵抗Ｒ６，Ｒ７、コンデンサＣ５により第２の直流成分検出回路が構成されている。
【００７５】
インバータ回路は、制御回路部１からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号により、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフ動作し、インダクタＬ１、コンデンサＣ１、放電灯ｌａからなる共振負荷回路に矩形波状の高周波電圧を印加し、放電灯ｌａを正弦波状の高周波で点灯させるものである。また、ここでスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティは略５０％で動作するものである。
【００７６】
インバータ回路は電源が投入されると、制御回路部１によりインダクタＬ１とコンデンサＣ１により決まる無負荷共振周波数ｆｏに対して高く、負荷が点灯しないような周波数ｆｐｈ（先行予熱周波数）にて発振開始し、放電灯ｌａには始動時より低い共振電圧が印加される。このとき、インダクタＬ１の２次巻線に発生する電圧によりコンデンサＣ２，Ｃ３を介してフィラメントに電流を流し、フィラメントを加熱する（先行予熱モード）。所定の時間先行予熱を行なった後、インバータの動作周波数は放電灯ｌａを点灯できるように周波数ｆｓｔ（始動電圧印加周波数）に変化し、放電灯ｌａが点灯できるような共振電圧が印加され、放電灯ｌａは点灯する（始動モード）。その後、周波数はｆｔ（点灯周波数）に変化し、通常点灯状態に移行する（点灯モード）。
【００７７】
本実施の形態においては、低圧側のフィラメント端子Ｃ，Ｄの接続の有無を判定する低圧側無負荷検出回路が構成されているが、その動作については従来例において既に記載済みのため重複する説明は省略する。フィラメント端子Ａ，Ｂが接続の状態で電源が投入されると、直流電源Ｅより抵抗Ｒ５、フィラメント端子Ｂ，Ａ、抵抗Ｒ９，Ｒ１０、ツェナーダイオードＺＤ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の経路で直流バイアスが印加される。この時はトランジスタＱ３はオフしているため、コンデンサＣ６の電位ＶＣは抵抗Ｒ１４の影響を受けず、起動時無負荷検出回路を構成する抵抗のみで決まる分圧比の電圧が印加される。これにより、コンパレータＮＬには基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬ以上の直流電圧ＶＣが印加され、コンパレータＮＬの出力はＨｉｇｈとなり、インバータ回路は発振開始される。
【００７８】
この時、第１の直流成分検出回路のコンデンサＣ４には、放電灯ｌａが点灯していないため、所定の分圧比で決まる直流電圧ＶＡが印加され、ダイオードＤ２を介して基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを越える電圧がコンパレータＥＬに入力される場合があるが、コンパレータＥＬは先行予熱時モード・始動モードでは検出動作を禁止している。
【００７９】
同様に第２の直流成分検出回路のコンデンサＣ５にも、放電灯ｌａが点灯していないため、所定の分圧比で決まる直流電圧ＶＢが印加され、ダイオードＤ３を介して基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを越える電圧がコンパレータＥＬに入力される場合があるが、コンパレータＥＬは先行予熱時モード・始動モードでは検出動作を禁止している。
【００８０】
フィラメント端子ＡもしくはＢが外れている状態で電源投入された場合は、上述した起動時無負荷検出回路の直流電源Ｅからの直流バイアスはコンデンサＣ２に遮断されるため、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６の電位ＶＣは上昇せず、トランジスタＱ３のオン・オフに関わらずコンパレータＮＬのプラス側入力端子への入力電圧は基準電圧Ｒｅｆ−ＮＬを下回るため、コンパレータＮＬの出力はＬｏｗとなり、インバータ回路は発振停止する。
【００８１】
次に放電灯ｌａが点灯している状態より、フィラメント端子Ａ，Ｂが外れた場合について説明する。放電灯ｌａが点灯状態になると、放電灯ｌａのインピーダンスは無限大から数百Ωに低下する。また、起動時無負荷検出回路の抵抗器のインピーダンスは共振回路への影響が無いように、抵抗器での電力損失を抑えるため数十ＫΩ〜数ＭΩと放電灯ｌａの点灯時のインピーダンスに対して十分大きな値に設定されている。これにより起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ９，Ｒ１１への直流電源Ｅからの直流バイアスは、放電灯ｌａ側のインピーダンスの影響により抵抗分圧比が極端に減少するため殆ど無くなる。しかしながら、インバータ回路が発振開始するとコンデンサＣ１、放電灯ｌａの両端には高周波電圧が発生し、この高周波電圧をツェナーダイオードＺＤ１にて半波整流とピーク値クランプした電圧に変換し、それをダイオードＤ１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ６にて整流平滑することにより、コンパレータＮＬに入力されるコンデンサＣ６の電位ＶＣを保持しているものである。
【００８２】
第１及び第２の直流成分検出回路は放電灯ｌａが点灯している場合は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がデューティ５０％で動作しているので、放電灯ｌａには直流成分はほとんど印加されない。このため抵抗Ｒ４，Ｒ７の電位ＶＡ，ＶＢは、並列接続されたコンデンサＣ４，Ｃ５により高周波成分は印加されず、直流成分を分圧して検出するため、殆ど０Ｖとなる。
【００８３】
放電灯ｌａの点灯中、フィラメントのＡ端子に接続不良が起きた場合、インバータ回路上での放電灯ｌａのランプ電流は通常はフィラメントのＡ端子を流れるが、その経路が遮断されるのでインダクタＬ１の２次巻線（予熱巻線）の端子ａ，ｂとコンデンサＣ２、フィラメントのＢ端子の経路で電流が流れ続ける。このとき、コンデンサＣ２の容量が共振負荷回路に大きな影響を与えない容量であれば、放電灯ｌａの出力の変動もほとんど無いため、そこで発生する共振電圧も同じであるため、コンパレータＮＬへの入力電圧に変化は無い。
【００８４】
フィラメント端子Ａが接続不良となった場合の等価回路と動作波形を図７、図８に示す。これらの図において、第１の直流成分検出回路をＺ３、起動時無負荷検出回路の抵抗Ｒ９以下の回路部をＺ９、第２の直流成分検出回路をＺ６と表記している。この等価回路より、フィラメント端子Ａが接続不良になった場合には、ランプ電流経路にコンデンサＣ２が挿入された形になり、インバータ回路上の直流カット用コンデンサは、コンデンサＣ０にコンデンサＣ２が加わる形となる。
【００８５】
通常点灯時は、直流電源Ｅの約半分の電圧がコンデンサＣ０に印加されるが、フィラメント端子Ａが接続不良となった場合は、コンデンサＣ０とコンデンサＣ２に印加される電圧は抵抗Ｒ０と検出回路Ｚ３，Ｚ９の直流抵抗分圧比で決定される。コンデンサＣ２には、その分圧比に応じた直流電圧が印加される。ここで検出回路Ｚ６は放電灯ｌａに並列的に接続されているが、放電灯ｌａのインピーダンスは検出回路Ｚ６を構成するインピーダンスに比べ非常に小さいためにほとんど無視できる。
【００８６】
この状態においては、第１の直流成分検出回路は放電灯ｌａとコンデンサＣ２の直列回路に印加される直流電圧成分を検出する構成となるので、放電灯ｌａの直流電圧成分がほぼ０Ｖであっても、コンデンサＣ２の直流電圧成分を抵抗Ｒ３とＲ４との抵抗分圧にて検出するため、通常点灯時より検出電圧が高くなり、基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを上回る電圧がコンパレータＥＬに入力され、インバータ回路を発振停止させる。
【００８７】
この時の動作波形を図８に示しており、図中、Ｖｌａは放電灯ｌａの両端電圧、Ｖｌａ＋ＶＣ２はフィラメント端子Ａが接続不良となった際のコンデンサＣ２と放電灯ｌａの直列回路への印加電圧を示しており、ここで示すＤＣとは、上述に説明したコンデンサＣ２に分担された直流電圧を示しており、ＤＣ’は検出回路Ｚ３を構成する抵抗Ｒ４に印加される検出電圧である。
【００８８】
このフィラメント端子Ａの接続不良を検出する回路で重要なことは、コンデンサＣ０に抵抗Ｒ０を並列接続したことである。仮にここで抵抗Ｒ０が無い場合、フィラメント端子Ａ部の接続不良時、コンデンサＣ２への直流電圧印加は無く、コンデンサＣ０の電位も変化しない。よって、第１の直流成分検出回路Ｚ３ではフィラメント端子Ａ部の接続不良を検出できない。
【００８９】
フィラメント端子Ｂが接続不良となった場合の等価回路、動作波形を図９、図１０に示す。この等価回路より、フィラメント端子Ｂが接続不良になった場合には、ランプ電流経路は変化せずフィラメント端子Ａを流れ続ける。この状態で第２の直流成分検出回路Ｚ６と放電灯ｌａの間にコンデンサＣ２が挿入される。このとき第２の直流成分検出回路Ｚ６の検出電圧は、直流電源Ｅを抵抗Ｒ５、検出回路Ｚ６で分圧した構成となる。つまり、コンデンサＣ２により放電灯ｌａのインピーダンスの影響は受けなくなり、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ５には、直流電源Ｅを抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７で分圧した電圧が印加され、それがコンパレータＥＬの基準電圧Ｒｅｆ−ＥＬを上回り、インバータ回路は発振停止する。
【００９０】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【００９１】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【００９２】
なお、第１及び第２の直流成分検出回路は、放電灯ｌａが寿命末期となり、半波放電が発生し、直流成分が印加されたことを検出するエミレス検出回路と兼用することが可能である。
【００９３】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００９４】
本実施の形態のコンデンサＣ０は直流成分カット用コンデンサとしているが、コンデンサＣ０に共振要素を持たせるような容量で構成しても、直流成分カット用コンデンサの機能は兼用されるため同様の効果が得られる。
【００９５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図１１に示す。本実施の形態は、実施の形態１において負荷である放電灯ｌａの構成を直列２灯式で構成した例であり、フィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【００９６】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【００９７】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【００９８】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００９９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図１２に示す。本実施の形態は、実施の形態３において、負荷である放電灯ｌａのフィラメントの予熱電流を予熱トランスＬ２とコンデンサＣ８より供給するように構成した例である。すなわち、インダクタＬ１にフィラメント予熱用の２次巻線を設けるのではなく、スイッチング素子Ｑ２の両端にコンデンサＣ８を介して予熱トランスＬ２の１次巻線を接続し、この予熱トランスＬ２にフィラメント予熱用の２次巻線を設けている。高圧側のフィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１００】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【０１０１】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【０１０２】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１０３】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５を図１３に示す。本実施の形態は、実施の形態４において、予熱回路を構成する予熱トランスＬ２とコンデンサＣ８にスイッチング素子Ｑ４を直列接続した例であり、先行予熱時・始動時はスイッチング素子Ｑ４はオンし、フィラメントに電流を供給するが、通常点灯状態となった場合は、スイッチング素子Ｑ４はオフし、常時予熱電流を抑制するためのものである。高圧側のフィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１０４】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【０１０５】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【０１０６】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１０７】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図１４に示す。本実施の形態は、実施の形態４において、直流成分カット用コンデンサＣ０の接続位置をコンデンサＣ１とフィラメント端子Ａとの間に変更した回路例である。フィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１０８】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【０１０９】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【０１１０】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１１１】
本実施の形態のコンデンサＣ０は直流成分カット用コンデンサとしているが、コンデンサＣ０に共振要素を持たせるような容量で構成しても、直流成分カット用コンデンサの機能は兼用されるため同様の効果が得られる。
【０１１２】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７を図１５に示す。本実施の形態は、実施の形態５において、直流成分カット用コンデンサＣ０の接続位置をコンデンサＣ１とフィラメント端子Ａとの間に変更した回路例である。フィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１１３】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【０１１４】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【０１１５】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１１６】
本実施の形態のコンデンサＣ０は直流成分カット用コンデンサとしているが、コンデンサＣ０に共振要素を持たせるような容量で構成しても、直流成分カット用コンデンサの機能は兼用されるため同様の効果が得られる。
【０１１７】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８を図１６に示す。本実施の形態は、実施の形態７において、第１及び第２の直流成分検出回路の検出部を共通化した例である。フィラメント端子ＡもしくはＢの接続不良時の検出動作は同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１１８】
本実施の形態によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。
【０１１９】
また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【０１２０】
本実施の形態は、直流電源に接続されたインバータ回路の回路例であるが、この直流電源は交流電源を整流平滑する回路（例えば昇圧形チョッパー回路）が接続されても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【０１２１】
本実施の形態のコンデンサＣ０は直流成分カット用コンデンサとしているが、コンデンサＣ０に共振要素を持たせるような容量で構成しても、直流成分カット用コンデンサの機能は兼用されるため同様の効果が得られる。
【０１２２】
以上の各実施の形態は、図１７（ａ），（ｂ）に例示するような照明器具の点灯装置として用いられても良い。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば、フィラメント端子の一端が接続不良となっても、ランプ電流経路が存在するインバータ回路において、一端接続不良状態を容易に検出することが出来る。これを検知し、インバータ回路を所定の状態に制御することができる。したがって、フィラメント端子の一端接続不良状態の継続発振を防止することができる。また、フィラメント端子の一端接続不良後からもう一端が接続不良となったときに発生するアークの発生モードへ移行しないため、安全性に優れたインバータ回路を比較的安価な構成で提供でき、且つ検出精度の高い保護回路が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の等価回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１の電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の動作波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１の非電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の等価回路図である。
【図５】本発明の実施の形態１の非電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の動作波形図である。
【図６】本発明の実施の形態２の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態２の電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の等価回路図である。
【図８】本発明の実施の形態２の電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の動作波形図である。
【図９】本発明の実施の形態２の非電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の等価回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の非電源側フィラメント端子が接続不良となった場合の動作波形図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の回路図である。
【図１３】本発明の実施の形態５の回路図である。
【図１４】本発明の実施の形態６の回路図である。
【図１５】本発明の実施の形態７の回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態８の回路図である。
【図１７】本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具の外観を示す斜視図である。
【図１８】従来例１の回路図である。
【図１９】従来例１のインバータ動作周波数と共振電圧の関係を示す特性図である。
【図２０】従来例１の課題を説明するための回路図である。
【図２１】従来例２の回路図である。
【符号の説明】
１    制御回路部
２    駆動回路
３    周波数制御回路
ｌａ  放電灯
Ｅ    直流電源
Ｑ１  スイッチング素子
Ｑ２  スイッチング素子
Ｃ０  直流カット用コンデンサ
Ｒ０  抵抗
【図１】
2004193074.tif 000003
【図２】
2004193074.tif 000004
【図３】
2004193074.tif 000005
【図４】
2004193074.tif 000006
【図５】
2004193074.tif 000007
【図６】
2004193074.tif 000008
【図７】
2004193074.tif 000009
【図８】
2004193074.tif 000010
【図９】
2004193074.tif 000011
【図１０】
2004193074.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2004193074.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2004193074.tif 000016
【図１５】
2004193074.tif 000017
【図１６】
2004193074.tif 000018
【図１７】
2004193074.tif 000019
【図１８】
2004193074.tif 000020
【図１９】
2004193074.tif 000021
【図２０】
2004193074.tif 000022
【図２１】
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