(57)【要約】【課題】４灯以上の放電灯を点灯させる場合でも低コスト化を図りつつ放電灯の寿命を正確に検出することのできる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供する。【解決手段】２つの放電灯を直列に接続して成る負荷回路７，８を並列接続して構成される負荷に高周波電力を供給するインバータ回路３と、各負荷回路７，８における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の接続点の電位を検出する接続点電位検出回路と、各負荷回路７，８における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の接続点に直流電圧を重畳する直流重畳回路と、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命を検出する寿命検出回路４Ｃとを備え、寿命検出回路４Ｃは、何れかの負荷回路７，８における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の接続点の電位が予め設定された閾値電圧を超える、又は各負荷回路７，８における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の接続点の電位の差分が予め設定された差分閾値電圧を超えると、放電灯が寿命に達したことを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの放電灯を直列に接続して成る負荷回路を少なくとも２つ並列接続して構成される負荷に高周波電力を供給するインバータ回路と、前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位を検出する接続点電位検出回路と、前記負荷回路における各放電灯の接続点に直流電圧を重畳する直流重畳回路と、前記各放電灯の寿命を検出する寿命検出回路とを備え、前記寿命検出回路は、何れかの前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位が予め設定された閾値電圧を超える、又は前記各負荷回路における各放電灯の接続点の電位の差分が予め設定された差分閾値電圧を超えると、前記放電灯が寿命に達したことを検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記直流重畳回路を流れる電流の経路には、少なくとも１つの前記放電灯のフィラメントが接続され、前記インバータ回路の動作の停止時に前記フィラメントを流れる電流の有無により無負荷を検出する無負荷検出回路を備え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】
前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位が一定値以上とならないように前記インバータ回路の出力を補正する出力補正回路を備え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】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、前記各放電灯を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯の寿命末期を検出して回路の保護動作を行う機能を有する放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電灯の寿命末期を検出して回路の保護動作を行う放電灯点灯装置が提供されており、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の放電灯点灯装置は、交流電源の電源電圧を整流器で整流し、降圧チョッパ回路により構成される谷埋電源部により整流器の脈流出力を平滑し、この部分平滑された直流入力をハーフブリッジ型のインバータ回路により高周波出力に変換する。そして、このインバータ回路の高周波出力を、リーケージトランスを介して負荷である２灯の放電灯に供給して点灯させている。
【０００３】
ここで、フィラメントに塗布されている熱電子放射物質（エミッタ）が枯渇するなどして放電灯が寿命末期に至った場合、放電灯のランプ電圧が正常時よりも上昇する。上記従来例では、このランプ電圧の上昇に伴ってリーケージトランスの補助巻線に誘起される電圧も上昇することから、検出回路にて補助巻線に誘起される電圧が閾値以上になったことを検出すると、制御回路に対して異常検出信号を出力する。制御回路では、異常検出信号を受けるとインバータ回路を間欠発振させて、回路にかかるストレスを低減する保護動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９３２７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、フィラメントのエミッタの消耗により放電灯のランプ電圧が上昇するのを検出することで放電灯の寿命を検出する方法が従来から知られている。しかしながら、放電灯の寿命末期におけるランプ電圧の上昇値は平均して５０Ｖ程度であるため、ランプ電圧の高い放電灯を用いる場合では、当該方法により寿命を検出する際の検出回路の設計が難しい。
【０００６】
そこで、放電灯の寿命末期を検出する方法として、インバータ回路の出力する高周波電圧の正負のサイクル各々におけるランプ電圧の差分を検出することで放電灯の寿命を検出する方法がよく用いられており、当該方法は特許文献１にも開示されている。この検出方法では、正のサイクルにおけるランプ電圧と、負のサイクルにおけるランプ電圧との差分を検出することでランプ電圧の直流成分を求める。そして、フィラメントのエミッタが消耗すると、正負のサイクル各々におけるランプ電圧が不均衡となり、当該直流成分が上昇するので、これを検出することで放電灯の寿命を検出する。
【０００７】
このランプ電圧の差分を検出する方法では、正常時におけるランプ電圧の直流成分と、放電灯の寿命時におけるランプ電圧の直流成分との差が大きいため、検出回路の設計が容易である。しかしながら、当該方法では、放電灯の高圧側及び低圧側のフィラメントが同時に寿命に達した場合、正負のサイクル各々におけるランプ電圧が不均衡とならないため、ランプ電圧の直流成分から放電灯の寿命を検出するのが困難である。したがって、放電灯の寿命末期を検出する方法としては、上記の２つの検出方法を併せて採用することが一般的である。
【０００８】
ところで、負荷として用いられる放電灯（例えば直管型の蛍光灯）の管長は、一般的に６００ｍｍから２４００ｍｍまである。この放電灯の管径と、内部の封入ガスの組成とが同じであれば、ランプ電圧は管長に比例し、例えば６００ｍｍ長の放電灯のランプ電圧は１２００ｍｍ長の放電灯のランプ電圧の約半分となる。中でも、１２００ｍｍ長の放電灯が良く用いられており、インバータ回路の多くは１２００ｍｍ長の放電灯に合わせて設計されることが多い。
【０００９】
このため、６００ｍｍ長の放電灯を２灯点灯する場合には、２灯を直列に接続して１２００ｍｍ長の放電灯に近い負荷特性とすることが良く行われている。このように１２００ｍｍ長の放電灯用のインバータ回路とほぼ同じ構成の回路で６００ｍｍ長の放電灯を２灯点灯させることができるので、低コスト化を図ることができる。更に、１２００ｍｍ長の放電灯２灯用のインバータ回路を用いて、ほぼ同じ光出力となる６００ｍｍ長の放電灯４灯を点灯させる場合には、２灯の直列回路を並列に接続すれば、上記インバータ回路と同様の回路構成で点灯させることができる。
【００１０】
しかしながら、上述のように放電灯の２灯の直列回路を並列に接続して４灯を点灯させる場合には、ランプ電圧を検出するための回路と、ランプ電圧の差分を検出する回路とを各々２つずつ設ける必要がある。このため、放電灯の寿命を検出するための検出回路の素子数が増加し、これに伴ってコストが増大するという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、４灯以上の放電灯を点灯させる場合でも低コスト化を図りつつ放電灯の寿命を正確に検出することのできる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の放電灯点灯装置は、２つの放電灯を直列に接続して成る負荷回路を少なくとも２つ並列接続して構成される負荷に高周波電力を供給するインバータ回路と、前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位を検出する接続点電位検出回路と、前記負荷回路における各放電灯の接続点に直流電圧を重畳する直流重畳回路と、前記各放電灯の寿命を検出する寿命検出回路とを備え、前記寿命検出回路は、何れかの前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位が予め設定された閾値電圧を超える、又は前記各負荷回路における各放電灯の接続点の電位の差分が予め設定された差分閾値電圧を超えると、前記放電灯が寿命に達したことを検出することを特徴とする。
【００１３】
この放電灯点灯装置において、前記直流重畳回路を流れる電流の経路には、少なくとも１つの前記放電灯のフィラメントが接続され、前記インバータ回路の動作の停止時に前記フィラメントを流れる電流の有無により無負荷を検出する無負荷検出回路を備えることが好ましい。
【００１４】
この放電灯点灯装置において、前記負荷回路における各放電灯の接続点の電位が一定値以上とならないように前記インバータ回路の出力を補正する出力補正回路を備えることが好ましい。
【００１５】
本発明の照明器具は、上記何れかの放電灯点灯装置と、前記各放電灯を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、４灯以上の放電灯を点灯させる場合でも低コスト化を図りつつ放電灯の寿命を正確に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１を示す回路概略図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同上の放電灯点灯装置において高圧側の放電灯の何れかのフィラメントが寿命に達した場合を示す図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は同上の放電灯点灯装置において低圧側の放電灯の何れかのフィラメントが寿命に達した場合を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は同上の放電灯点灯装置において両方の放電灯それぞれの何れかのフィラメントが寿命に達した場合を示す図である。
【図５】同上の放電灯点灯装置において何れか一方の放電灯の両方のフィラメントが寿命に達した場合を示す図である。
【図６】同上の放電灯点灯装置における放電灯のフィラメントの寿命と検出電圧との相関図である。
【図７】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態２を示す回路概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
以下、本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、交流電源ＡＣ１からの交流電圧を整流するダイオードブリッジから成る整流回路１と、整流回路１の出力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路（力率改善回路）２とを備える。
【００１９】
昇圧チョッパ回路２は、コンデンサＣ０、インダクタＬ０、ダイオードＤ０、ＭＯＳＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ０、及び出力平滑用のコンデンサＣ１とから構成される。スイッチング素子Ｑ０のゲート端子には駆動回路２Ａからの駆動信号が入力される。したがって、昇圧チョッパ回路２は、駆動信号によってスイッチング素子Ｑ０のオン／オフを制御することにより、整流回路１から出力される脈流電圧を昇圧し、平滑した直流電圧を出力する。
【００２０】
昇圧チョッパ回路２の出力端には、ＭＯＳＦＥＴから成る１対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、及びスイッチング素子Ｑ２を流れる電流を検出するための検出抵抗Ｒ０を直列接続したハーフブリッジ型のインバータ回路３が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点には、インダクタＬ１及びコンデンサＣ２から成る共振回路５が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート端子には、後述する制御部４の発振回路４Ａからの駆動信号が入力される。
【００２１】
したがって、インバータ回路３は、駆動信号によって各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフを交互に高周波で制御することにより、昇圧チョッパ回路２から出力される直流電圧を矩形波状の高周波電圧に変換して共振回路５に出力する。そして、共振回路５では、インダクタＬ１及びコンデンサＣ２の共振により入力された矩形波状の高周波電圧を正弦波状の高周波電圧に変換し、後述する各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４に供給する。本実施形態では、ピーク値が２００Ｖの高周波電圧が共振回路５から出力される。この共振回路５から出力される高周波電圧は、発振回路４Ａにおいて各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動周波数を共振回路５の共振周波数に対して変化させることで、所望の出力電圧に可変制御することができる。
【００２２】
なお、検出抵抗Ｒ０の両端には、スイッチング素子Ｑ２を流れる電流により電圧が生じ、当該電圧を発振回路４Ａに入力している。そして、発振回路４Ａでは、当該電圧を監視することで、共振回路５を流れる共振電流が過大な電流とならないように各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動周波数を制御する。
【００２３】
共振回路５の出力端には、抵抗Ｒ１，Ｒ２を直列に接続して成る出力電圧検出回路６が接続されている。出力電圧検出回路６は、抵抗Ｒ１，Ｒ２により共振回路５の出力電圧を分圧し、分圧により得られる抵抗Ｒ２の両端電圧を後述する制御部４の過電圧検出回路４Ｂに入力する。
【００２４】
また、共振回路５の出力端には、放電灯（蛍光灯）ＬＡ１，ＬＡ２の２灯を直列接続して成る第１の負荷回路７と、放電灯ＬＡ３，ＬＡ４の２灯を直列接続して成る第２の負荷回路８とがトランスＴ１を介して並列に接続されている。なお、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４は同種の蛍光灯から成り、その管径及び管長は等しい。第１の負荷回路７はトランスＴ１の１次側に接続され、第２の負荷回路８はトランスＴ１の２次側に接続されている。トランスＴ１は、第１の負荷回路７に流れるランプ電流と、第２の負荷回路８に流れるランプ電流とが等しくなるように動作する。なお、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４には、始動時においてフィラメント（図示せず）を加熱制御する予熱回路９と、直流カット用のコンデンサＣ３〜Ｃ６とがそれぞれ接続されている。
【００２５】
ここで、昇圧チョッパ回路２の出力電圧は、抵抗Ｒ３、放電灯ＬＡ１の低圧側のフィラメント、放電灯ＬＡ２の高圧側のフィラメント、抵抗Ｒ４，Ｒ５から成る閉ループに印加される。このため、抵抗Ｒ５の両端には、当該閉ループを流れる直流電流によって第１の検出電圧ＶＫ１が生じる。この第１の検出電圧ＶＫ１は、後述する制御部４の寿命検出回路４Ｃ及び無負荷検出回路４Ｅに入力される。この抵抗Ｒ３〜Ｒ５で構成される回路が、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点の電位を検出する接続点電位検出回路と、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点に直流電圧を重畳する直流重畳回路として機能する。
【００２６】
また、昇圧チョッパ回路２の出力電圧は、抵抗Ｒ６、放電灯ＬＡ３の低圧側のフィラメント、放電灯ＬＡ４の高圧側のフィラメント、抵抗Ｒ７，Ｒ８から成る閉ループにも印加される。このため、抵抗Ｒ８の両端には、当該閉ループを流れる直流電流によって第２の検出電圧ＶＫ２が生じる。この第２の検出電圧ＶＫ２は、第１の検出電圧ＶＫ１と同様に、後述する制御部４の寿命検出回路４Ｃ及び無負荷検出回路４Ｅに入力される。この抵抗Ｒ６〜Ｒ８で構成される回路が、各放電灯ＬＡ３，ＬＡ４の接続点の電位を検出する接続点電位検出回路と、各放電灯ＬＡ３，ＬＡ４の接続点に直流電圧を重畳する直流重畳回路として機能する。
【００２７】
第１の検出電圧ＶＫ１は、インバータ回路３の動作中においては、抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路に放電灯ＬＡ２が並列に接続されているため、放電灯ＬＡ２の点灯状態に応じてインバータ回路３の動作の停止時よりも低い電圧値となる。なお、放電灯ＬＡ２の消灯時には、第１の検出電圧ＶＫ１は、インバータ回路３の動作の停止時と同等の電圧値となる。同様に、第２の検出電圧ＶＫ２は、インバータ回路３の動作中においては、抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路に放電灯ＬＡ４が並列に接続されているため、放電灯ＬＡ４の点灯状態に応じてインバータ回路３の動作の停止時よりも低い電圧値となる。なお、放電灯ＬＡ４の消灯時には、第２の検出電圧ＶＫ２は、インバータ回路３の動作の停止時と同等の電圧値となる。
【００２８】
制御部４は、例えばマイコンから構成され、発振回路４Ａと、過電圧検出回路４Ｂと、寿命検出回路４Ｃと、異常検出回路４Ｄと、無負荷検出回路４Ｅとを備える。発振回路４Ａは、上述のようにインバータ回路３の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に与える駆動信号を発振する。また、発振回路４Ａは、検出抵抗Ｒ０の両端電圧、異常検出回路４Ｄからの異常検知信号、又は無負荷検出回路４Ｅからの無負荷検知信号に基づいて、駆動信号の駆動周波数を可変制御する。
【００２９】
過電圧検出回路４Ｂは、出力電圧検出回路６の抵抗Ｒ２の両端電圧（出力検出電圧）と、予め設定された閾値電圧とを比較し、出力検出電圧が閾値電圧を上回ると共振回路５から過大な電圧が出力されていると判定する。そして、過電圧検出回路４Ｂは、出力電圧に異常が発生した旨を知らせる出力異常信号を異常検出回路４Ｄに出力する。
【００３０】
寿命検出回路４Ｃは、入力される第１の検出電圧ＶＫ１及び第２の検出電圧ＶＫ２に基づいて各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命を検出する。具体的には、寿命検出回路４Ｃは、インバータ回路３の動作中において、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２と予め設定された正の閾値電圧ＶＴＨ１及び負の閾値電圧ＶＴＨ２（｜ＶＴＨ１｜＝｜ＶＴＨ２｜）とを比較する。そして、寿命検出回路４Ｃは、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２が各閾値電圧ＶＴＨ１，ＶＴＨ２で規定される正常時の電圧範囲から外れた場合に、何れかの放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４が寿命に達した旨を知らせる寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力する。
【００３１】
また、寿命検出回路４Ｃは、インバータ回路３の動作中において、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２の差分電圧△ＶＫと、予め設定された正の差分閾値電圧及び負の差分閾値電圧とを比較する。そして、寿命検出回路４Ｃは、差分電圧△ＶＫが各差分閾値電圧で規定される正常時の差分電圧の範囲から外れた場合に、上記と同様に寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力する。
【００３２】
異常検出回路４Ｄは、過電圧検出回路４Ｂからの出力異常信号と、寿命検出回路４Ｃからの寿命検知信号との何れかが入力されると、異常が発生した旨を知らせる異常検知信号を発振回路４Ａに出力する。発振回路４Ａでは、異常検知信号が入力されると、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２への駆動信号の供給を停止することで、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００３３】
無負荷検出回路４Ｅは、入力される第１の検出電圧ＶＫ１及び第２の検出電圧ＶＫ２に基づいて各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４のフィラメントの断線、又は各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の未装着を検出する。無負荷検出回路４Ｅは、インバータ回路３の動作の停止中において、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２のうち何れかが０Ｖであれば（フィラメントに電流が流れていなければ）無負荷と判定し、無負荷である旨を知らせる無負荷検知信号を発振回路４Ａに出力する。発振回路４Ａでは、無負荷検知信号が入力されている間は、インバータ回路３の動作の停止状態を継続させる。
【００３４】
以下、本実施形態における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命を検出する方法について図面を用いて説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、高圧側の放電灯ＬＡ１の高圧側のフィラメントがエミッタの枯渇状態（エミレス状態）となり寿命に達した場合について説明する。この場合、放電灯ＬＡ１では、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。このため、放電灯ＬＡ２においても、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。すなわち、正のサイクルにおいて放電灯ＬＡ２のインピーダンスが大きくなる。したがって、放電灯ＬＡ２のインピーダンスが放電灯ＬＡ４のインピーダンスよりも大きくなるため、第１の検出電圧ＶＫ１の絶対値が第２の検出電圧ＶＫ２の絶対値よりも大きくなる。
【００３５】
ここで、正常時においては第１の検出電圧ＶＫ１と第２の検出電圧ＶＫ２とはほぼ同等の大きさであるが、上記の場合には第１の検出電圧ＶＫ１と第２の検出電圧ＶＫ２とには差が生じる。したがって、寿命検出回路４Ｃは、これらの差分電圧△ＶＫが正の差分閾値電圧を上回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力する。そして、異常検出回路４Ｄは、寿命検知信号を受けて異常検知信号を発振回路４Ａに出力し、発振回路４Ａは、異常検知信号を受けてインバータ回路３の動作を停止させる。
【００３６】
次に、図２（ｂ）に示すように、高圧側の放電灯ＬＡ１の低圧側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、放電灯ＬＡ１では、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。このため、放電灯ＬＡ２においても、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。すなわち、負のサイクルにおいて放電灯ＬＡ２のインピーダンスが大きくなる。したがって、上記と同様に放電灯ＬＡ２のインピーダンスが放電灯ＬＡ４のインピーダンスよりも大きくなるため、第１の検出電圧ＶＫ１の絶対値が第２の検出電圧ＶＫ２の絶対値よりも大きくなる。そして、寿命検出回路４Ｃは、差分電圧△ＶＫが負の差分閾値電圧を下回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００３７】
次に、図３（ａ）に示すように、低圧側の放電灯ＬＡ２の高圧側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、放電灯ＬＡ２では、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。これにより、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点には、正負非対称で且つ負のサイクルにおけるランプ電圧が正常時よりも大きい不均衡な電圧が発生する。したがって、寿命検出回路４Ｃは、第１の検出電圧ＶＫ１が負の閾値電圧ＶＴＨ２を下回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、低圧側の放電灯ＬＡ２の低圧側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、放電灯ＬＡ２では、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。これにより、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点には、正負非対称で且つ正のサイクルにおけるランプ電圧が正常時よりも大きい不均衡な電圧が発生する。したがって、寿命検出回路４Ｃは、第１の検出電圧ＶＫ１が正の閾値電圧ＶＴＨ１を上回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように、高圧側の放電灯ＬＡ１の高圧側のフィラメント、及び低圧側の放電灯ＬＡ２の高圧側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、図３（ａ）に示す場合と同様に、放電灯ＬＡ２では、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。これにより、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点には、正負非対称で且つ負のサイクルにおけるランプ電圧が正常時よりも大きい不均衡な電圧が発生する。したがって、寿命検出回路４Ｃは、第１の検出電圧ＶＫ１が負の閾値電圧ＶＴＨ２を下回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、高圧側の放電灯ＬＡ１の高圧側のフィラメント、及び低圧側の放電灯ＬＡ２の低圧側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、図３（ｂ）に示す場合と同様に、放電灯ＬＡ２では、正のサイクルにおいてランプ電流が流れ易くなり、負のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。これにより、各放電灯ＬＡ１，ＬＡ２の接続点には、正負非対称で且つ正のサイクルにおけるランプ電圧が正常時よりも大きい不均衡な電圧が発生する。したがって、寿命検出回路４Ｃは、第１の検出電圧ＶＫ１が正の閾値電圧ＶＴＨ１を上回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００４１】
次に、図５に示すように、高圧側の放電灯ＬＡ１の両側のフィラメントが何れもエミレス状態となり寿命に達した場合について説明する。この場合、放電灯ＬＡ１では、正負の両方のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。このため、放電灯ＬＡ２においても、正負の両方のサイクルにおいてランプ電流が流れ難くなる。したがって、放電灯ＬＡ２のインピーダンスが放電灯ＬＡ４のインピーダンスよりも大きくなるため、第１の検出電圧ＶＫ１の絶対値が第２の検出電圧ＶＫ２の絶対値よりも大きくなる。そして、寿命検出回路４Ｃは、差分電圧△ＶＫが負の差分閾値電圧を下回る、又は正の差分閾値電圧を上回ることで放電灯が寿命に達したと判定し、寿命検知信号を異常検出回路４Ｄに出力し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００４２】
なお、低圧側の放電灯ＬＡ２の両側のフィラメントが何れもエミレス状態となり寿命に達した場合も、上記と同様の状態となるため、寿命検出回路４Ｃは放電灯が寿命に達したと判定し、インバータ回路３の動作を停止させる。
【００４３】
ここで、放電灯ＬＡ１，ＬＡ２が寿命に達する場合における閾値電圧ＶＴＨ１，ＶＴＨ２、及び差分閾値電圧の設定値の例について図６を用いて説明する。先ず、低圧側の放電灯ＬＡ２の何れかの側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合には、第１の検出電圧ＶＫ１は５Ｖを上回る、又は−５Ｖを下回る電圧値となる。したがって、閾値電圧ＶＴＨ１，ＶＴＨ２を各々２．５Ｖ，−２．５Ｖに設定することで、低圧側の放電灯ＬＡ２の寿命を検出することができる。
【００４４】
次に、高圧側の放電灯ＬＡ１の何れかの側のフィラメントがエミレス状態となり寿命に達した場合には、低圧側の放電灯ＬＡ２のインピーダンスがその影響を受けるため、第１の検出電圧ＶＫ１は±１．０〜±１．５Ｖの電圧値となる。一方、第２の検出電圧ＶＫ２は、放電灯ＬＡ３，ＬＡ４が正常であることから、定格点灯時には０Ｖ付近、調光点灯する場合には各放電灯ＬＡ３，ＬＡ４のインピーダンスが大きくなることから若干高くなり、±０．５Ｖ程度となる。したがって、差分閾値電圧を±０．５Ｖに設定することで、高圧側の放電灯ＬＡ１の寿命を検出することができる。
【００４５】
なお、放電灯ＬＡ３，ＬＡ４についても、上記の図２〜５に示した場合と同様に、放電灯が寿命に達したことを検出することができる。この場合は、第２の検出電圧ＶＫ２の代わりに第１の検出電圧ＶＫ１が変動せず、第１の検出電圧ＶＫ１の代わりに第２の検出電圧ＶＫ２が変動する。
【００４６】
また、放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４が同時に寿命に達した場合には、第１の検出電圧ＶＫ１及び第２の検出電圧ＶＫ２の比較による寿命の検出は難しいが、この場合には共振回路５の出力電圧が大きく上昇する。したがって、この場合には、過電圧検出回路４Ｂにおいて共振回路５の過大な出力電圧を検出することで、インバータ回路３の動作を停止させることができる。
【００４７】
上述のように、本実施形態では、第１の負荷回路７の接続点における電位と、第２の負荷回路８の接続点における電位との差分を差分閾値電圧△ＶＫと比較することで、高圧側の放電灯ＬＡ１，ＬＡ３の寿命を検出することができる。また、低圧側の放電灯ＬＡ２，ＬＡ４については、接続点における電位の正負のサイクルにおける不均衡な電圧を閾値電圧ＶＫ１，ＶＫ２と比較することで、寿命を検出することができる。
【００４８】
ここで、従来例では、放電灯の２灯直列回路の全体で寿命を検出しているため、複数のフィラメントが同時に寿命に達した場合に、正負のサイクルにおける不均衡な電圧が発生しない場合がある。すなわち、放電灯の整流作用による直流電圧と、直流重畳回路における直流電圧とが干渉し、不均衡な電圧を検出することができない場合がある。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、上記のように高圧側の放電灯ＬＡ１，ＬＡ３の寿命と、低圧側の放電灯ＬＡ２，ＬＡ４の寿命とを分けて検出することができる。したがって、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の複数の箇所で同時にエミレス状態となり寿命に達した場合にも、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命を検出することができる。
【００５０】
また、従来では、既に述べたように、ランプ電圧を検出する回路と、ランプ電圧の差分を検出する回路とを２灯直列回路毎に設ける必要があるのに対し、本実施形態では、２つの負荷回路７，８の接続点の電位を検出する回路を設ければ済む。このため、放電灯の寿命を検出する回路を構成する素子数を低減して低コスト化を図ることができる。更に、本実施形態では、２つの負荷回路７，８の接続点の電位を利用することで、コストを掛けずに無負荷検出も行うことができる。
【００５１】
したがって、本実施形態では、４灯以上の放電灯を点灯させる場合でも低コスト化を図りつつ放電灯の寿命を正確に検出することができる。なお、本実施形態は、負荷回路７，８を並列接続した４灯の放電灯に対して用いているが、更に負荷回路の数、すなわち放電灯の数を増やしてもよい。
【００５２】
（実施形態２）
以下、本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図７に示すように、制御部４において出力補正回路４Ｆを新たに設けたことに特徴がある。
【００５３】
各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４を調光点灯する際に、低温であれば各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４のランプ電圧が上昇し、その結果、放電灯のチラツキや、立ち消えなどの問題が起こりうる。例えば、Ｔ５型の蛍光灯を用いる場合に、負荷電流が５ｍＡ以下の状態では、低温になるとランプ電圧が上昇して立ち消えが起こり易い。そこで、本実施形態では、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４のランプ電圧の上昇を検出してインバータ回路３の出力を補正することで、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の立ち消えを防止する。
【００５４】
以下、本実施形態の動作について説明する。例えば、放電灯ＬＡ２が立ち消えしそうになった場合、放電灯ＬＡ２のインピーダンスが上昇することにより、第１の検出電圧ＶＫ１が上昇する。出力補正回路４Ｆでは、第１の検出電圧ＶＫ１の上昇を受けて、第１の検出電圧ＶＫ１が一定値以下となるように指令する出力補正信号を発振回路４Ａに出力する。発振回路４Ａは、出力補正信号を受けて駆動周波数を負荷電流が増大する方向へと可変制御することで、第１の検出電圧ＶＫ１が一定値以下となるように制御する。これにより、放電灯ＬＡ２の立ち消えを防止することができる。
【００５５】
また、放電灯ＬＡ４が立ち消えしそうになった場合は、放電灯ＬＡ４のインピーダンスが上昇することにより、第２の検出電圧ＶＫ２が上昇する。したがって、出力補正回路４Ｆでは、第２の検出電圧ＶＫ２の上昇を受けて、上記と同様に、第２の検出電圧ＶＫ２が一定値以下となるように指令する出力補正信号を発振回路４Ａに出力する。発振回路４Ａは、出力補正信号を受けて駆動周波数を負荷電流が増大する方向へと可変制御することで、第２の検出電圧ＶＫ２が一定値以下となるように制御する。これにより、放電灯ＬＡ４の立ち消えを防止することができる。
【００５６】
上述のように、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２の何れか高い方に合わせて出力補正回路４Ｆはインバータ回路３の出力の補正を行えばよい。また、インバータ回路３の出力の補正による負荷電流の補正は、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の立ち消えが起こらない程度まで行えばよい。例えば、Ｔ５型の蛍光灯を用いる場合には、負荷電流が２０ｍＡとなるまで補正する。
【００５７】
なお、本実施形態では、低圧側の放電灯ＬＡ２，ＬＡ４が立ち消えしないように各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２を検出して出力補正回路４Ｆにより制御している。というのも、高圧側の放電灯ＬＡ１，ＬＡ３は、漏れ電流の影響により低圧側の放電灯ＬＡ２，ＬＡ４よりも負荷電流が大きくなるため、低圧側の放電灯ＬＡ２，ＬＡ４の立ち消えさえ防止できればよいからである。また、出力補正時の各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２の制御目標値は、実施形態１における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命検出に影響を与えないように設定するのが望ましい。
【００５８】
上述のように、本実施形態では、出力補正回路４Ｆを設けることで、実施形態１における各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の寿命検出、無負荷検出に加えて、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４の立ち消えを防止する機能を実現することができる。特に、この立ち消えを防止するためのインバータ回路３の出力補正機能は、他の検出機能と比較してゆっくりとした応答でも十分であるため、制御部４を構成するマイコンにプログラムを追加するだけで容易に実現することができる。すなわち、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２に比例した電圧をＡ／Ｄ変換して取り込み、取り込んだディジタル値に基づいて寿命検出機能、無負荷検出機能、出力補正機能をプログラムで実行すればよい。
【００５９】
また、単電源で上記のＡ／Ｄ変換を行う場合には、各検出電圧ＶＫ１，ＶＫ２の負電圧を識別できるようにオフセット電圧を加える。このように、検出回路を構成する素子数を増加させることなく、上記の機能を容易に実現することができる。
【００６０】
なお、上記何れかの実施形態の放電灯点灯装置と、各放電灯ＬＡ１〜ＬＡ４を保持する器具本体とで照明器具を構成してもよい。照明器具としては、上記何れかの実施形態の放電灯点灯装置と、少なくとも放電灯の２灯の直列回路を２つ並列接続したものとを備えていればよく、器具本体の構造などは特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６１】
３  インバータ回路
４Ｃ  寿命検出回路
７  第１の負荷回路
８  第２の負荷回路
ＬＡ１〜ＬＡ４  放電灯
【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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【図６】
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【図７】
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