(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイッチングした電圧を直流カット用コンデンサを介して交流電圧に変換するインバータ回路と、共振用インダクタ、共振用コンデンサ及び熱陰極型の放電灯を具備してインバータ回路から供給される交流電圧を共振作用によって正弦波状の交流電圧として放電灯を点灯させる負荷回路と、第２の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第１の直列充電回路と、複数の抵抗器の接続点と負荷回路の交流電圧の供給点との間にカソードを交流電圧の供給点側にして接続され、フィラメントの正常装着時には交流電圧の負の半サイクルにおいて充電用コンデンサからの放電電流を流すとともに正の半サイクルにおいて充電用コンデンサへの充電電流を阻止する第１のダイオードと、充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別する無負荷検出回路と、無負荷検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御する第１のインバータ制御回路とを備えて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
無負荷検出回路が無負荷状態を検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を停止させ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】
放電灯の少なくとも何れか一方のフィラメントが正常に装着されているか否かを検出する装着検出回路を設け、無負荷検出回路が無負荷状態を検出している状態でフィラメントが正常に装着されたことを装着検出回路が検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を再開させることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
インバータ回路の出力端子間に共振用のチョークコイルを介して放電灯の両フィラメントの電源側端子間を接続するとともに、放電灯の両フィラメントの非電源側端子間に共振用コンデンサを接続して成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
上記第１のダイオードのカソードを、放電灯の一方のフィラメントと共振用コンデンサとの接続点に接続したことを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
第３の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第２の直列充電回路を備え、第２の直列充電回路を構成する複数の抵抗器の接続点と、放電灯の他方のフィラメント及び共振用コンデンサの接続点との間にアノードを複数の抵抗器の接続点側にして第２のダイオードを接続し、上記無負荷検出回路は、第１及び第２の直列充電回路の充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低をそれぞれ比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別することを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
第２の直流電源はインバータ回路の出力側から得ることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
第２の直流電源はインバータ回路の入力側から得ることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
第１の直流電源は、直流の電源電圧をスイッチング素子でスイッチングすることによって、前記電源電圧を昇圧した一定の直流電圧を生成する昇圧チョッパ回路からなることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
正常点灯時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも低く、且つ、エミレス時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも高い値に設定された基準電圧と充電用コンデンサの両端電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧が前記基準電圧を下回ると放電灯の異常状態を示す異常検出信号を生成する異常検出回路を設け、インバータ制御回路が無負荷検出回路及び異常検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
第２の直流電源の直流電圧は、正常点灯時におけるランプ電圧のピーク値の１．１倍以上、且つ、１．３倍以下の電圧であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
フィラメントの先行予熱時及び始動時において無負荷検出回路の出力を強制的に停止させる出力停止手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
上記回路を構成する回路部品が実装された回路基板をケース内に収納し、ケースと回路基板との間の空間の少なくとも一部に樹脂を充填して成ることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に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、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２５に従来の放電灯点灯装置の回路図を示す。この放電灯点灯装置は、直流電源Ｅの直流電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすることにより高周波の交流電圧に変換して、フィラメントを具備した蛍光灯のような熱陰極型の放電灯Ｌａに供給するインバータ回路１を備えている。
【０００３】
インバータ回路１は、直流電源Ｅの両端間に接続され、交互にオン／オフするスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を具備する。ローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間には、直流カット用のコンデンサＣ１及び共振用のチョークコイルＬ１の直列回路を介して放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の電源側端子を接続しており、放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端子間には共振用のコンデンサＣ２を接続してある。ここで、発振回路５は所定周波数のクロック信号を発生しており、このクロック信号に応じてドライブ回路４がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を高周波で交互にオン／オフさせて、高周波の交流電圧を放電灯Ｌａに供給し、放電灯Ｌａを高周波点灯させている。
【０００４】
この放電灯点灯装置は、放電灯Ｌａの２つのフィラメントｆ１，ｆ２の内、チョークコイルＬ１に接続されたフィラメントｆ１の有無を検出するフィラメント検出部３を備えている。フィラメント検出部３は、直流電源Ｅの高圧側端子とフィラメントｆ１の電源側端子との間に接続された抵抗Ｒ２１と、フィラメントｆ１の非電源側端子と直流電源Ｅの低圧側端子との間に接続された抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の直列回路と、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の接続点の電圧をダイオードＤ１１により整流した電圧の電圧値を検出するレベル検出回路８とで構成される。
【０００５】
ここで、フィラメントｆ１が断線したり、フィラメントｆ１が外れたりすると、抵抗Ｒ２３に印加される電圧が無くなるので、レベル検出回路８ではダイオードＤ１１を介して入力される電圧の電圧レベルから無負荷状態を検出することができる。そしてレベル検出回路８が無負荷状態を検出すると、出力制御部６は、例えば発振回路５の発振動作を停止させており、回路部品に過電圧が加わって、破損するのを防止している。
【０００６】
ところで、上述の放電灯点灯装置では一方のフィラメントｆ１の有無を検出しているが、図２６に示すように両方のフィラメントｆ１，ｆ２の有無を検出するようにした放電灯点灯装置も提供されている。本回路では、図２５の放電灯点灯装置において、直流カットコンデンサＣ１を放電灯Ｌａのフィラメントｆ２の電源側端子と直流電源Ｅの低圧側端子との間に接続している。そして、フィラメント検出部３を、直流電源Ｅの高圧側端子とフィラメントｆ１の電源側端子との間に接続された抵抗Ｒ２１と、フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端子間に接続された抵抗Ｒ２４と、フィラメントｆ２の電源側端子と直流電源Ｅの低圧側端子との間に接続された抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の直列回路と、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の接続点の電圧をダイオードＤ１１により整流した電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較するレベル検出回路８とで構成している。
【０００７】
本回路では直流電源Ｅ−抵抗Ｒ２１−フィラメントｆ１−抵抗Ｒ２４−フィラメントｆ２−コンデンサＣ１−直流電源Ｅの経路で、コンデンサＣ１に充電電流が流れ、コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗Ｒ２４，Ｒ２５で分圧し、ダイオードＤ１１で整流した電圧をレベル検出回路８で検出している。ここで、何れかのフィラメントｆ１，ｆ２が断線したり、外れたりすると、共振用コンデンサＣ２に充電電流が流れなくなり、抵抗Ｒ２６に印加される電圧が無くなるので、レベル検出回路８ではダイオードＤ１１を介して入力される電圧の電圧レベルから無負荷状態を検出することができる。
【０００８】
また更に、図２８に示すように共振用コンデンサＣ２に流れる電流をカレントトランスＣＴで検出し、カレントトランスＣＴの出力をレベル検出回路８で監視することによって、無負荷状態を検出する放電灯点灯装置も提案されており、フィラメントが断線したり、外れたりすると、共振用コンデンサＣ２に電流が流れなくなるので、レベル検出回路８ではカレントトランスＣＴの出力から無負荷状態を検出することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した放電灯点灯装置の内、図２５及び図２６に示す放電灯点灯装置では、フィラメント検出部３を高抵抗の分圧回路で構成しているが、抵抗器の耐圧などを考慮すると分圧抵抗を複数の抵抗器の直列回路で構成するのが望ましく、図２５の放電灯点灯装置の実用回路としては、図２７に示すように、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を、それぞれ、抵抗Ｒ２１ａ〜Ｒ２１ｅの直列回路、抵抗Ｒ２２ａ〜Ｒ２２ｅの直列回路で構成したような回路となる。
【００１０】
このように、分圧抵抗を複数の抵抗器の直列回路で実現した場合、回路基板のパターン長が長くなったり、回路部品の実装密度が高くなるなどして、各部の浮遊容量Ｃ０が増加するため、インバータ回路１の高周波出力が浮遊容量Ｃ０を介してレベル検出回路８の入力端に回り込みやすくなる。そのため、フィラメントが断線して直流ループが形成されなくなったにも関わらず、インバータ回路１の高周波出力が浮遊容量Ｃ０を介してレベル検出回路８の入力端に回り込んで、コンデンサＣ３の両端間に電圧が発生し、無負荷状態を検出できなくなるという問題があった。この問題はインバータ回路１の発振周波数を高く、或いは、回路を小型化すればするほど顕著になり、また放電灯Ｌａと回路との間の配線長や配線経路によっても大きく影響される。また、回路部品の放熱性能や防水性能を向上させるために、回路部品や回路基板に樹脂などを充填すると、充填された樹脂の比誘電率により浮遊容量が増大し、上述の問題がさらに顕著になるという問題があった。
【００１１】
また、図２８に示す回路では、共振用コンデンサＣ２に流れる電流を検出するためにカレントトランスＣＴを用いており、フィラメント検出部３を分圧抵抗で構成する場合に比べて、検出回路のインピーダンスを低下させることができ、浮遊容量による影響を低減して、上述のような不具合を防止することができるが、比較的高価なカレントトランスＣＴを用いるためコストアップの要因となり、また低レベルの検出信号を扱うために、誤動作を防止する回路が必要となり、回路構成が複雑になるという問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、、簡単な回路構成でフィラメントの断線やフィラメント外れなどの無負荷状態を確実に検出できる放電灯点灯装置を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、第１の直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイッチングした電圧を直流カット用コンデンサを介して交流電圧に変換するインバータ回路と、共振用インダクタ、共振用コンデンサ及び熱陰極型の放電灯を具備してインバータ回路から供給される交流電圧を共振作用によって正弦波状の交流電圧として放電灯を点灯させる負荷回路と、第２の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第１の直列充電回路と、複数の抵抗器の接続点と負荷回路の交流電圧の供給点との間にカソードを交流電圧の供給点側にして接続され、フィラメントの正常装着時には交流電圧の負の半サイクルにおいて充電用コンデンサからの放電電流を流すとともに正の半サイクルにおいて充電用コンデンサへの充電電流を阻止する第１のダイオードと、充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別する無負荷検出回路と、無負荷検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御する第１のインバータ制御回路とを備えて成ることを特徴とし、放電灯のフィラメントが正常に装着されている場合は、第１のダイオードと一方のフィラメントとを介して充電用コンデンサから放電電流を流す経路が存在するので、交流電圧の負の半サイクルにおいて充電用コンデンサから放電電流が流れ、充電用コンデンサが負電圧に充電されるため、充電用コンデンサの両端電圧が無負荷状態に比べて低下する。したがって、無負荷検出回路では充電用コンデンサの両端電圧としきい値電圧との高低を比較することによって無負荷状態を確実に検出でき、従来の放電灯点灯装置のように無負荷時においてインバータ回路の出力が浮遊容量を介して充電用コンデンサに回り込むことにより、無負荷状態を検出できなくなることはない。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、無負荷検出回路が無負荷状態を検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を停止させることを特徴とし、第１のインバータ制御回路は、無負荷時にスイッチング素子の発振動作を停止させているので、回路部品に過大な電圧が加わって、回路部品が破損するのを防止できる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、放電灯の少なくとも何れか一方のフィラメントが正常に装着されているか否かを検出する装着検出回路を設け、無負荷検出回路が無負荷状態を検出している状態でフィラメントが正常に装着されたことを装着検出回路が検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を再開させることを特徴とし、装着検出回路により放電灯が交換されたことを検出して、放電灯を自動的に再点灯させることができる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、インバータ回路の出力端子間に共振用のチョークコイルを介して放電灯の両フィラメントの電源側端子間を接続するとともに、放電灯の両フィラメントの非電源側端子間に共振用コンデンサを接続して成ることを特徴とし、請求項１乃至３の発明と同様の作用を奏する。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、上記第１のダイオードのカソードを、放電灯の一方のフィラメントと共振用コンデンサとの接続点に接続したことを特徴とし、請求項４の発明と同様の作用を奏する。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、第３の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第２の直列充電回路を備え、第２の直列充電回路を構成する複数の抵抗器の接続点と、放電灯の他方のフィラメント及び共振用コンデンサの接続点との間にアノードを複数の抵抗器の接続点側にして第２のダイオードを接続し、上記無負荷検出回路は、第１及び第２の直列充電回路の充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低をそれぞれ比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別することを特徴とし、第２の直列充電回路を構成する複数の抵抗器の接続点と、放電灯の他方のフィラメント及び共振用コンデンサの接続点との間に第２のダイオードを接続しているので、第２の直列充電回路を構成する充電用コンデンサの両端電圧から他方のフィラメントの断線やフィラメント外れを検出でき、両方のフィラメントの断線やフィラメント外れを検出することができる。
【００１９】
請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第２の直流電源はインバータ回路の出力側から得ることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の作用を奏する。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第２の直流電源はインバータ回路の入力側から得ることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の作用を奏する。
【００２１】
請求項９の発明では、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第１の直流電源は、直流の電源電圧をスイッチング素子でスイッチングすることによって、前記電源電圧を昇圧した一定の直流電圧を生成する昇圧チョッパ回路からなることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の作用を奏する。
【００２２】
請求項１０の発明では、請求項１乃至９の何れか１項の発明において、正常点灯時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも低く、且つ、エミレス時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも高い値に設定された基準電圧と充電用コンデンサの両端電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧が前記基準電圧を下回ると放電灯の異常状態を示す異常検出信号を生成する異常検出回路を設け、インバータ制御回路が無負荷検出回路及び異常検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御することを特徴とし、放電灯の寿命末期時にエミレス状態が発生するとインバータ回路の出力が増加し、第１のダイオードのカソードに印加される交流電圧の振幅が増加するので、第１のダイオードのアノードの電圧波形は、カソードに印加される交流電圧を第２の直流電源の電源電圧でクランプしたような電圧波形となり、正の半サイクルの電圧に比べて負の半サイクルの電圧が増加するから、充電用コンデンサの両端電圧が低下し、基準電圧を下回る。したがって、異常検出回路では充電用コンデンサの両端電圧と基準電圧との高低を比較することにより、放電灯のエミレス状態を検出でき、インバータ制御回路が無負荷検出回路及び異常検出回路の検出信号に応じてインバータ回路の発振動作を制御することにより、無負荷時やエミレス時に回路部品の保護動作を行わせることができる。
【００２３】
請求項１１の発明では、請求項１乃至１０の何れか１項の発明において、第２の直流電源の直流電圧は、正常点灯時におけるランプ電圧のピーク値の１．１倍以上、且つ、１．３倍以下の電圧であることを特徴とし、請求項１乃至１０の発明と同様の作用を奏する。
【００２４】
請求項１２の発明では、請求項１乃至１１の何れか１項の発明において、フィラメントの先行予熱時及び始動時において無負荷検出回路の出力を強制的に停止させる出力停止手段を設けたことを特徴とし、インバータ回路が発振動作を開始していない状態では充電用コンデンサから第１のダイオードを介して放電する経路が存在しないため、フィラメントが正常であるにも関わらず充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えて無負荷状態を誤検出する虞があるが、先行予熱時及び始動時には出力停止手段が無負荷検出回路の出力を強制的に停止しているので、無負荷検出回路の誤動作を防止できる。
【００２５】
請求項１３の発明では、請求項１乃至１２の何れか１項の発明において、上記回路を構成する回路部品が実装された回路基板をケース内に収納し、ケースと回路基板との間の空間の少なくとも一部に樹脂を充填して成ることを特徴とし、樹脂を充填することによって回路部品の放熱を高めたり、防水性を向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１を参照して説明する。この放電灯点灯装置は、第１の直流電源Ｅ１の直流電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすることにより高周波の交流電圧に変換して、フィラメントを具備した蛍光灯のような熱陰極型の放電灯Ｌａに供給し、放電灯Ｌａを高周波点灯させるインバータ回路１と、放電灯Ｌａのフィラメントの断線或いはフィラメント外れなどの無負荷状態を検出するフィラメント検出部（無負荷検出回路）３と、所定周波数のクロック信号を発生する発振回路５と、発振回路５のクロック信号に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフさせるドライブ回路４と、フィラメント検出部３が無負荷状態を検出すると発振回路５の発振を停止させインバータ回路１の動作を停止させる出力制御部６とで構成される。ここにおいてドライブ回路４、発振回路５及び出力制御部６からインバータ制御回路が構成される。
【００２８】
インバータ回路１は、第１の直流電源Ｅ１の両端間に接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はドライブ回路４により高周波で交互にオン／オフされる。ローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間には、直流カット用のコンデンサＣ１及び共振用のチョークコイルＬ１の直列回路を介して放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の電源側端子を接続しており、放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端子間には共振用コンデンサＣ２を接続してある。ここに、共振用のチョークコイルＬ１と共振用コンデンサＣ２と放電灯Ｌａとで負荷回路が構成される。
【００２９】
フィラメント検出部３は、第２の直流電源Ｅ２の両端間に直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２及び充電用コンデンサＣ３からなる第１の直列充電回路（以下、直列充電回路と略す。）７と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点とインバータ回路１の交流電圧が供給される供給点（すなわち放電灯Ｌａ及び共振用コンデンサＣ２の接続点）との間に、アノードを抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点側にして接続された第１のダイオード（以下、ダイオードと略す。）Ｄ１と、充電用コンデンサＣ３の両端電圧と所定のしきい値電圧との大小を比較し、充電用コンデンサＣ３の両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態である判別するレベル検出回路８とで構成され、コンデンサＣ３の低圧側端子は、放電灯Ｌａの低圧側のフィラメントｆ２の電源側端子に接続されている。
【００３０】
ここで、正常点灯時におけるフィラメント検出部３の動作を図２を参照して説明する。放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧は、共振用のチョークコイルＬ１と共振用コンデンサＣ２との直列共振動作により略正弦波状の交番電圧となる。この時、フィラメント検出部３では、第２の直流電源Ｅ２−抵抗Ｒ１−抵抗Ｒ２−充電用コンデンサＣ３の経路で充電用コンデンサに充電電流を流す充電経路と、ランプ電圧が負となる半サイクルに充電用コンデンサＣ３から抵抗Ｒ２及びダイオードＤ１を介して放電する放電経路（逆充電経路）とが存在する。ここで、充電用コンデンサＣ３を充電するのに要する時間（充電時定数）は、充電用コンデンサＣ３の電荷を放電させるのに要する時間（放電時定数）よりも十分長くなるように、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ２，Ｃ３などの定数を設定しているので、充電用コンデンサＣ３の両端電圧は負の電圧となる。なお、放電灯Ｌａを始動させる前に放電灯Ｌａのフィラメントｆ１，ｆ２を予熱する予熱期間においてもランプ電圧は高周波の交番電圧となっているので、コンデンサＣ３の両端電圧はやはり負の電圧となる。
【００３１】
一方、フィラメントの断線時におけるフィラメント検出部３の動作を図３を参照して説明する。放電灯Ｌａのフィラメントｆ１が断線すると、チョークコイルＬ１と共振用コンデンサＣ２とで共振回路が構成されなくなるため、放電灯Ｌａの両端間にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作に応じて矩形波電圧が発生する。この時、第２の直流電源Ｅ２から抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して共振用コンデンサＣ２に電流が流れ、コンデンサＣ２が充電されるため、充電用コンデンサＣ３から抵抗Ｒ２及びダイオードＤ１を介して放電電流が流れる経路がなく、充電用コンデンサＣ３には第２の直流電源Ｅ２から抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して充電電流のみが流れるため、充電用コンデンサＣ３の両端電圧は正の電圧となる。
【００３２】
ここで、従来例で説明したように分圧用の抵抗Ｒ１，Ｒ２の耐電圧を考慮して、抵抗Ｒ１，Ｒ２をそれぞれ複数の抵抗器の直列回路で構成した場合、回路の各部に浮遊容量が生じるが、充電用コンデンサＣ３の静電容量を想定しうる浮遊容量に比べて十分大きな値に設定することによって、浮遊容量の影響を無視することができる。なお、充電用コンデンサＣ３の静電容量を大きくしたとしても、コンデンサＣ３の充放電時間が長くなるだけであり、検出動作には何ら影響はない。例えば充電用コンデンサＣ３の静電容量を０．１μＦ、充電抵抗（抵抗Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗）を５００ｋΩとしても充電時定数は５０ｍＳであり、無負荷状態の検出時間としては実用上問題のない時間である。また、充電用コンデンサＣ３の静電容量を０．１μＦとした場合、通常予想される浮遊容量の値（数百ｐＦ）に比べると十分大きな値であり、充電用コンデンサＣ３の検出電圧に影響を及ぼす虞はない。
【００３３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図４を参照して説明する。本実施形態では、実施形態２の放電灯点灯装置において、第２の直流電源Ｅ２を第１の直流電源Ｅ１で兼用しており、第１の直流電源Ｅ１の両端間に抵抗Ｒ１，Ｒ２及び充電用コンデンサＣ３からなる直列充電回路７を接続してある。第１の直流電源Ｅ１はインバータ回路１の入力電源であり、第２の直流電源Ｅ２に比べて電圧値が大きいため、実施形態１の回路に比べて、抵抗Ｒ１，Ｒ２をそれぞれ構成する抵抗器の数が増えるものの、第２の直流電源Ｅ２を第１の直流電源Ｅ１で兼用することによってコストダウンが図れる。尚、第２の直流電源Ｅ２を第１の直流電源Ｅ１で兼用した以外は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３４】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図５を参照して説明する。本実施形態では、実施形態２の放電灯点灯装置において、第１の直流電源Ｅ１を、交流電源ＡＣの交流電圧を全波整流するダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの整流出力を一定の直流電圧に変換するチョッパ回路２とで構成している。尚、第１の直流電源Ｅ１以外の構成は実施形態１又は２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
チョッパ回路２は、整流回路ＤＢの直流出力端子間に接続されたチョッパ用チョークＬ２及びスイッチング素子Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３の両端間にダイオードＤ２を介して接続された平滑コンデンサＣ４とで構成される昇圧チョッパ回路からなり、入力電流歪みを改善しつつ、平滑コンデンサＣ４の両端間に整流回路ＤＢの整流電圧を昇圧した直流電圧を発生させ、インバータ回路１に供給する。なお、チョッパ回路２は従来周知の回路構成であるから、その動作説明は省略する。
【００３６】
本回路では、整流回路ＤＢの直流出力端間に抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ３からなる直列充電回路７を接続しており、第２の直流電源Ｅ２を整流回路ＤＢの整流出力で兼用することによって、コストダウンを図ることができる。また、本回路では、交流電圧を全波整流した電圧を直列充電回路７に印加しているので、略一定の直流電圧を印加する場合に比べて、抵抗Ｒ１の損失を低減することもできる。
【００３７】
（実施形態４）
本発明の実施形態４を図６を参照して説明する。本実施形態では、実施形態２の放電灯点灯装置において、コンデンサＣ３の両端電圧と第１のしきい値電圧Ｖref1（＞０）との高低を比較する第１のレベル検出回路８ａと、コンデンサＣ３の両端電圧と第２のしきい値電圧Ｖref2（＜０）との高低を比較する第２のレベル検出回路８ｂと、第１及び第２のレベル検出回路８ａ，８ｂの検出結果に応じて発振回路５の動作をそれぞれ制御する第１及び第２の出力制御部６ａ，６ｂを設けている。尚、第１及び第２のレベル検出回路８ａ，８ｂ、第１及び第２の出力制御部６ａ，６ｂ以外の構成は実施形態２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３８】
第１のレベル検出回路８ａは、放電灯Ｌａのフィラメントｆ１の断線検出を行い、その検出結果に応じてインバータ回路１を制御（ランプ装着判別制御）するために設けられ、実施形態１と同様、コンデンサＣ３の両端電圧が正の電圧になると、フィラメントｆ１が断線したと判断する。
【００３９】
一方、第２のレベル検出回路８ｂは、エミレスやスローリークの発生による放電灯Ｌａの不点状態を検出し、その検出結果に応じてインバータ回路１を制御（ランプ寿命判別制御）するために設けられており、第２のレベル検出回路８ｂから異常検出回路が構成される。図７に示すように、放電灯Ｌａの不点時には直列共振回路の共振動作が強まり、正常点灯時に比べて放電灯Ｌａの両端電圧が増加する。ここで、ランプ電圧の負の半サイクルにおいて、充電用コンデンサＣ３は抵抗Ｒ２及びダイオードＤ２を介して逆充電されるのであるが、不点時には正常点灯時に比べてランプ電圧が増加するため、充電用コンデンサＣ３が高いレベルまで逆充電され、充電用コンデンサＣ３の両端電圧は負の電圧となる。したがって、第２のレベル検出回路８ｂでは、コンデンサＣ３の両端電圧と負のしきい値電圧（基準電圧）との高低を比較し、コンデンサＣ３の両端電圧が負のしきい値電圧を下回った場合は不点状態と判断して、第２の出力制御部６ｂが第２のレベル検出回路８ｂの検出結果に応じて発振回路５の発振を停止させ、インバータ回路１を停止させる。なお、上記負のしきい値電圧は、正常点灯時における充電用コンデンサＣ３の両端電圧よりも低く、且つ、不点時における充電用コンデンサＣ３の両端電圧よりも高い電圧に設定されている。
【００４０】
図８の回路図は本回路の具体回路図を示しており、第１のレベル検出回路８ａを、コンデンサＣ３の両端電圧と正のしきい値電圧Ｖref1との高低を比較するコンパレータＣＰ１で構成し、第２のレベル検出回路８ｂを、コンデンサＣ３の両端電圧と負のしきい値電圧Ｖref2との高低を比較するコンパレータＣＰ２で構成している。
【００４１】
ここで、放電灯Ｌａのフィラメントｆ１が断線するなどしてコンデンサＣ３の両端電圧が正のしきい値電圧Ｖref1を超えると、コンパレータＣＰ１の出力がハイになり、第１の出力制御部６ａがコンパレータＣＰ１の出力に応じて発振回路５の発振動作を停止させる。そして、放電灯Ｌａが交換されるなどしてフィラメントｆ１が正しく装着され、コンデンサＣ３の両端電圧が正のしきい値電圧Ｖref1よりも低くなると、コンパレータＣＰ１の出力がローになり、第１の出力制御部６ａが発振回路５の発振動作を再開させる。
【００４２】
また、放電灯Ｌａが寿命末期時に不点状態となり、コンデンサＣ３の両端電圧が負のしきい値電圧Ｖref2よりも低くなると、コンパレータＣＰ２の出力がハイになり、第２の出力制御部６ｂがコンパレータＣＰ２の出力に応じて発振回路５の発振動作を間欠的に行わせる。そして、放電灯Ｌａが交換されるなどして放電灯Ｌａが正常に点灯し、コンデンサＣ３の両端電圧が負のしきい値電圧Ｖref2よりも高くなると、コンパレータＣＰ２の出力がローになり、第２の出力制御部６ｂが発振回路５の発振動作を再開させる。
【００４３】
尚、図８の回路では第１の直流電源Ｅ１とは別に第２の直流電源Ｅ２を設けているが、第２の直流電源Ｅ２を第１の直流電源Ｅ１で兼用しても良いことは言うまでもない。
【００４４】
（実施形態５）
本発明の実施形態５を図９を参照して説明する。本実施形態では、実施形態３の放電灯点灯装置において、レベル検出回路８の出力端子間に出力停止手段としてのスイッチＳＷを接続しており、このスイッチＳＷをオンすると、レベル検出回路８の出力端子間が短絡され、検出信号の出力を強制的に停止させることができる。尚、スイッチＳＷ以外の構成は、実施形態３の放電灯点灯装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図９では発振回路５を省略して図示している。
【００４５】
フィラメント検出部３では、放電灯Ｌａが不点灯であっても共振用のチョークコイルＬ１と共振用コンデンサＣ２とが共振動作を行っていれば、正常であると判断しているので、先行予熱時に誤って異常状態であると誤検出することはないが、電源投入時からインバータ回路１が発振動作を開始するまでの間は、コンデンサＣ３から抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１を介して放電する経路ができないため、異常状態と誤検出する虞がある。したがって、本実施形態の回路では、電源投入時からインバータ回路１が発振動作を開始するまでの間、スイッチＳＷをオンにしてレベル検出回路８の出力を強制的に停止させており、インバータ回路１が発振を開始するまでの間に誤検出が起こるのを防止している。また、ドライブ回路４がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作を開始させると、ドライブ回路４からの信号に応じてスイッチＳＷがオフになり、レベル検出回路８の検出信号が出力制御部６に入力されるので、フィラメントの断線時にインバータ回路１の発振動作を停止させて、回路を保護することができる。
【００４６】
（実施形態６）
本発明の実施形態６を図１０を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の放電灯点灯装置において、第２の直流電源Ｅ２を、共振用のチョークコイルＬ１に磁気結合された二次巻線ｎ２と、二次巻線ｎ２の両端間にダイオードＤ５を介して接続された抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ５の直列回路と、コンデンサＣ５に並列接続されたツェナダイオードＺＤ１とで構成しており、ツェナダイオードＺＤ１の両端間に抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ３よりなる直列充電回路７を接続している。尚、第２の直流電源Ｅ２以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４７】
第２の直流電源Ｅ２では、チョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２に発生する電圧をダイオードＤ５により整流し、コンデンサＣ５で平滑した後、ツェナダイオードＺＤ１により定電圧化して直列充電回路７に供給している。ここで、電源投入時からインバータ回路１が発振動作を開始するまでの間は、チョークコイルＬ１の二次巻線ｎ２に電圧が発生せず、第２の直流電源Ｅ２からフィラメント検出部３に電源が供給されないので、インバータ回路１が発振を開始するまでの間にフィラメント検出部３が誤検出するのを防止できる。
【００４８】
（実施形態７）
本発明の実施形態７を図１１を参照して説明する。実施形態２の放電灯点灯装置では、コンデンサＣ３の低圧側端子を放電灯Ｌａの低圧側のフィラメントｆ２の電源側端子に接続しているが、本実施形態の放電灯点灯装置では、コンデンサＣ３の低圧側端子をフィラメントｆ２の非電源側端子に接続している。尚、コンデンサＣ３以外の構成は実施形態２と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４９】
実施形態１の放電灯点灯装置では、一方のフィラメントｆ１の断線のみを検出しているが、本実施形態では、両方のフィラメントｆ１，ｆ２の断線を検出している。ここで、フィラメントｆ２が断線した場合、コンデンサＣ３に充電電流を流す経路と、コンデンサＣ３から放電電流が流れ出す経路とが両方共になくなるので、レベル検出回路８の入力端には抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して第１の直流電源Ｅ１の直流電圧が印加されるため、レベル検出回路８ではフィラメントｆ２が断線したことを検出できる。一方、フィラメントｆ１が断線した場合は、実施形態２と同様、コンデンサＣ３から放電電流が流れ出す経路がなくなるため、コンデンサＣ３の両端間に正の電圧が発生し、上述と同様にフィラメントｆ１が断線したことを検出できる。
【００５０】
（実施形態８）
本発明の実施形態８を図１２を参照して説明する。実施形態１の放電灯点灯装置では、フィラメント検出部３によりフィラメントｆ１のみの断線を検出しているが、本実施形態の放電灯点灯装置では、フィラメント検出部３により両方のフィラメントｆ１，ｆ２の断線を検出している。尚、フィラメント検出部３以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
フィラメント検出部３は第２及び第３の直流電源Ｅ２ａ，Ｅ２ｂを２つ有し、第２及び第３の直流電源Ｅ２ａ，Ｅ２ｂの両端間に、それぞれ、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａ及びコンデンサＣ３ａからなる第１の直列充電回路７ａ、抵抗Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ及びコンデンサＣ３ｂからなる第２の直列充電回路７ｂを接続し、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点とフィラメントｆ１の非電源側端子との間に第１のダイオード（以下、ダイオードと略す。）Ｄ１ａを接続するとともに、抵抗Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂの接続点とフィラメントｆ２の非電源側端子との間に第２のダイオード（以下、ダイオードと略す。）Ｄ１ｂを接続してある。尚、ダイオードＤ１ａは、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ２ａの接続点からフィラメントｆ１の非電源側端子へ電流が流れる向きに接続され、ダイオードＤ１ｂは、抵抗Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂの接続点からフィラメントｆ２の非電源側端子へ電流が流れる向きに接続されている。
【００５２】
そして、レベル検出回路８ａ，８ｂにより、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低をそれぞれ比較することによって、フィラメントｆ１，ｆ２の断線をそれぞれ検出しており、レベル検出回路８ａ，８ｂの検出信号はそれぞれダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂを介して出力制御部６に入力される。
【００５３】
ここで、フィラメントｆ１又はｆ２が断線すると、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂから放電電流が流れ出す経路（すなわち、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂを逆充電する経路）がなくなるため、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端間に正の電圧が発生する。而して、レベル検出回路８ａ，８ｂでは、それぞれ、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端電圧が所定のしきい値電圧を超えることから、フィラメントｆ１，ｆ２の断線を検出することができ、出力制御部６はレベル検出回路８ａ，８ｂの検出結果に応じて発振回路５の発振動作を停止させ、インバータ回路１の出力を停止している。ここに、上記しきい値電圧は正常点灯時におけるコンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端電圧よりも高く、且つ、フィラメントの断線時におけるコンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端電圧よりも低い電圧に設定されている。
【００５４】
尚、本実施形態の回路では、第１及び第２の直列充電回路７ａ，７ｂに対して、それぞれ、直流電源Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ、レベル検出回路８ａ，８ｂを設けているが、図１３に示すように、直流電源Ｅ２の両端間に、第１及び第２の直列充電回路７ａ，７ｂをそれぞれ接続するとともに、コンデンサＣ３ａ，Ｃ３ｂの両端電圧を、それぞれ、ダイオードＤ４ａ，Ｄ４ｂを介してレベル検出回路８に入力することにより、２つの直列充電回路７ａ，７ｂで、直流電源Ｅ２及びレベル検出回路８を共用するようにしても良く、部品数を少なくして、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
（実施形態９）
本発明の実施形態９を図１４を参照して説明する。実施形態１の放電灯点灯装置では、ダイオードＤ１のカソードを放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ２の接続点（すなわち放電灯Ｌａのフィラメントｆ１の非電源側端子）に接続しているが、本実施形態では、ダイオードＤ１のカソードをチョークコイルＬ１及び放電灯Ｌａの接続点（すなわち放電灯Ｌａのフィラメントｆ１の電源側端子）に接続している。尚、ダイオードＤ１以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
ここで、チョークコイルＬ１及び放電灯Ｌａの接続点の電圧は、実施形態１と同様に、放電灯Ｌａの正常点灯時には略正弦波状の交流電圧となっているが、フィラメントｆ１の断線やランプ外れによって矩形波の交流電圧となる。しかしながら、スイッチング素子Ｑ２がオンするたびに、直流電源Ｅ２から抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して直流カットコンデンサＣ１に電流が流れて、コンデンサＣ１が充電されるため、いずれコンデンサＣ３の放電経路が遮断され、コンデンサＣ３の両端間に正の電圧が発生する。したがって、レベル検出回路８では、実施形態１と同様にコンデンサＣ３の両端電圧が正の電圧となることから、フィラメントｆ１の断線を検出することができる。
【００５７】
（実施形態１０）
本発明の実施形態１０を図１５を参照して説明する。実施形態１の放電灯点灯装置では、ダイオードＤ１のカソードを放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ２の接続点（すなわち放電灯Ｌａのフィラメントｆ１の非電源側端子）に接続しているが、本実施形態では、ダイオードＤ１のカソードをコンデンサＣ１及びチョークコイルＬ１の接続点に接続している。尚、ダイオードＤ１以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
ここで、コンデンサＣ１及びチョークコイルＬ１の接続点の電圧は、正常点灯時でもフィラメントｆ１の断線時でも矩形波の交流電圧となっているが、正常点灯時にはコンデンサＣ３を充電する充電経路と放電電流を流す放電経路とが存在するため、コンデンサＣ３の両端電圧は負の電圧となる。一方、フィラメントｆ１の断線時には、直流電源Ｅ２から抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して直流カットコンデンサＣ１に電流が流れて、コンデンサＣ１が充電されるため、いずれコンデンサＣ３の放電経路が遮断され、コンデンサＣ３の両端間に正の電圧が発生する。したがって、レベル検出回路８では、コンデンサＣ３の両端電圧が正の電圧となることから、フィラメントｆ１の断線を検出することができる。
【００５９】
（実施形態１１）
本発明の実施形態１１を図１６を参照して説明する。実施形態９の放電灯点灯装置では、放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の非電源側端子間に共振用コンデンサＣ２を接続しているが、本実施形態の放電灯点灯装置では、放電灯Ｌａの両フィラメントｆ１，ｆ２の電源側端子間に共振用コンデンサＣ２を接続し、フィラメントｆ１，ｆ２の両端間に、それぞれ、チョークコイルＬ１に設けた補助巻線ｎ２，ｎ３を接続し、これらの補助巻線ｎ２，ｎ３によりフィラメントｆ１，ｆ２に予熱電流を供給している。尚、コンデンサＣ２、放電灯Ｌａ及び補助巻線ｎ２，ｎ３以外の構成は実施形態９と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
ここで、チョークコイルＬ１及び放電灯Ｌａの接続点の電圧は、実施形態１と同様に、放電灯Ｌａの正常点灯時には略正弦波状の交流電圧となっているが、フィラメントｆ１の断線やランプ外れによって矩形波の交流電圧となる。しかしながら、スイッチング素子Ｑ２がオンするたびに、直流電源Ｅ２から抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１を介して直流カットコンデンサＣ１に電流が流れて、コンデンサＣ１が充電されるため、いずれコンデンサＣ３の放電経路が遮断され、コンデンサＣ３の両端間に正の電圧が発生する。したがって、レベル検出回路８では、コンデンサＣ３の両端電圧が正の電圧となることから、フィラメントｆ１の断線を検出することができる。
【００６１】
（実施形態１２）
本発明の実施形態１２を図１７を参照して説明する。本実施形態では、実施形態４の放電灯点灯装置において、第１の直流電源を、交流電源ＡＣの交流電圧を全波整流するダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの整流出力を一定の直流電圧に変換するチョッパ回路２とで構成しており、第２の直流電源Ｅ２をチョッパ回路２の出力側から得ている。また本回路では、第１の出力制御部６ａが第１及び第２のレベル検出回路８ａ，８ｂの検出信号に応じて発振回路５の発振動作を制御しており、フィラメントの先行予熱時及び始動時において第１及び第２のレベル検出回路８ａ，８ｂの検出信号を強制的に停止させるスイッチＳＷを設けている。また、フィラメントの先行予熱、始動及び点灯時におけるインバータ回路１の出力を制御する第３の出力制御部６ｃを設けている。尚、第１の直流電源Ｅ１、第１及び第３の出力制御部６ａ，６ｃ、スイッチＳＷ以外の構成は実施形態４と略同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６２】
チョッパ回路２は、整流回路ＤＢの直流出力端子間に接続されたチョッパ用チョークＬ２及びスイッチング素子Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３の両端間にダイオードＤ２を介して接続された平滑コンデンサＣ４ａ，Ｃ４ｂの直列回路とで構成される昇圧チョッパ回路からなり、入力電流歪みを改善しつつ、平滑コンデンサＣ４ａ，Ｃ４ｂの両端間に整流回路ＤＢの整流電圧を昇圧した直流電圧を発生させ、インバータ回路１に供給する。また、平滑コンデンサＣ４ｂの両端間に抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ３からなる直列充電回路７を接続しており、平滑コンデンサＣ４ｂの両端電圧から第２の直流電源Ｅ２を得ている。なお、チョッパ回路２は従来周知の回路構成であるから、その動作説明は省略する。また、本実施形態のチョッパ回路２では２つの平滑コンデンサＣ４ａ，Ｃ４ｂを直列に接続しているので、平滑コンデンサを１つで構成した場合に比べて、平滑コンデンサＣ４ａ，Ｃ４ｂの耐圧を高めることができる。
【００６３】
ここで、チョッパ回路２の出力電圧は、正常点灯時におけるランプ電圧の全振幅の１．３倍程度の電圧値に設定している。また、コンデンサＣ４ｂの両端電圧はチョッパ回路２の出力電圧の略１／２の電圧値に設定されているので、コンデンサＣ４ｂの両端電圧（すなわち第２の直流電源Ｅ２の直流電圧）は正常点灯時におけるランプ電圧の片振幅の１．３倍程度の電圧値に設定される。
【００６４】
以下に、フィラメント検出部３の動作について図１８乃至図２２を参照して簡単に説明する。放電灯Ｌａの正常点灯時にはダイオードＤ１が常に導通しているので、ダイオードＤ１のアノード側の電圧波形は図１８に示すようにランプ電圧と略同様の正弦波形となり、充電用コンデンサＣ３の両端電圧は略０Ｖになる。
【００６５】
一方、放電灯ＬａのチョークコイルＬ１側のフィラメントｆ１が断線した場合は、コンデンサＣ３から放電電流が流れ出す放電経路（すなわちコンデンサＣ３を逆充電する経路）がなくなるため、図１９に示すようにコンデンサＣ３の両端電圧は正の直流電圧となり、コンデンサＣ３の両端電圧が正の電圧になることから、レベル検出回路８ではフィラメントｆ１の断線を検出できる。
【００６６】
また、放電灯Ｌａの両方のフィラメントｆ１，ｆ２でエミレス状態が発生したり、スローリーク状態となった場合は、ランプ電圧の電圧波形は正負対称のまま、電圧振幅が大きくなるため、ダイオードＤ１のアノード側の電圧波形は、図２０に示すように正弦波形を直流電源Ｅ２の直流電圧でクランプしたような電圧波形となり、コンデンサＣ３の両端間には負の電圧が発生する。
【００６７】
つまり、放電灯Ｌａの両方のフィラメントｆ１，ｆ２でエミレス状態が発生した場合、エミッタ消耗により電子放出が困難になるとともに、陰極降下電圧が上昇し、この電圧は通常点灯時の約１．５倍以上になる（正負両方向とも１．５倍程度以上）。ここで、ランプ電圧の正の半サイクルにける電圧が、直流電源Ｅ２の直流電圧以上になると、ダイオードＤ１が非導通となって、ダイオードＤ１のアノード側の電圧波形は正弦波形が直流電源Ｅ２の直流電圧でクランプされたような波形となる。ここで、コンデンサＣ３の両端間には、ダイオードＤ１のアノード側の電圧の平均値に比例した電圧が発生するので、コンデンサＣ３の両端間には負の電圧が発生する。
【００６８】
また、フィラメントｆ１，ｆ２の内、何れか一方のフィラメントがエミレス状態となった場合について図２１及び図２２を参照して説明する。尚、一方のフィラメントがエミレス状態となった場合は、ランプ電圧の正又は負の電圧が通常点灯時の約１．５倍以上の電圧となる。
【００６９】
直流電源Ｅ１の低圧側端に接続されたフィラメントｆ２が断線した場合、放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧は正負が非対称となり、正の電圧が負の電圧の約１．５倍以上となるような電圧波形となる。この時、ダイオードＤ１のアノード側の電圧波形は、ランプ電圧の電圧波形を直流電源Ｅ２の直流電圧でクランプしたような電圧波形となり、正の電圧成分が多いため、コンデンサＣ３の両端間には正の電圧が発生する。
【００７０】
一方、チョークコイルＬ１側のフィラメントｆ１が断線した場合、放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧は正負が非対称となり、負の電圧が正の電圧の約１．５倍以上となるような電圧波形となる。この時、ダイオードＤ１のアノード側の電圧波形はランプ電圧の電圧波形と略同じ電圧波形となり、負の電圧成分が多いため、コンデンサＣ３の両端間には負の電圧が発生する。
【００７１】
而して、コンデンサＣ３の両端電圧は、正常点灯時には略０、フィラメントｆ１の断線時及びフィラメントｆ２のエミレス時には正の電圧、フィラメントｆ２のエミレス時及びフィラメントｆ１，ｆ２のエミレス時には負の電圧となる。したがって、第１及び第２のレベル検出回路８ａ，８ｂでは、コンデンサＣ３の両端電圧が正又は負の電圧であるか否かを検出し、正又は負の電圧になると第１の出力制御部６に異常信号を出力しており、この異常信号に応じて出力制御部６では発振回路５の発振動作を停止させるなどして回路部品を保護している。
【００７２】
尚、本実施形態の放電灯点灯装置は、放電灯Ｌａのフィラメント予熱、始動及び点灯時におけるインバータ回路１の出力を制御する第３の出力制御部６ｃを備えており、予熱、始動時には第３の出力制御部６ｃからの信号により、レベル検出回路８ａ，８ｂの出力端子間に接続されたスイッチＳＷをオンさせているので、レベル検出回路８ａ，８ｂの検出信号を無効とし、誤動作の発生を防止している。すなわち放電灯Ｌａが点灯するまでの間、抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１，Ｃ２が充電され、コンデンサＣ３から放電電流が流れる経路が遮断されるので、コンデンサＣ３の両端間に正の電圧が発生し、レベル検出回路８ａ，８ｂが誤検出する虞があるが、放電灯Ｌａが点灯するまでの間、スイッチＳＷをオンさせてレベル検出回路８ａ，８ｂの出力を強制的に停止させているので、レベル検出回路８ａ，８ｂの誤検出を防止できる。
【００７３】
フィラメント検出部３において上述のような検出動作を行わせる場合、直流電源Ｅ２の直流電圧としては、定数やランプ電圧のばらつきなどを考慮し、正常点灯時のランプ電圧のピーク値の約１．１倍〜１．４倍の電圧値に設定するのが望ましいが、定数やランプ電圧のばらつきが小さい放電灯点灯装置では、直流電源Ｅ２の電圧範囲をもう少し広い範囲で設定しても良く、また周囲温度の変化に応じて電圧範囲を変化させるようにしても良い。いずれにしても、正常点灯時におけるランプ電圧のピーク値よりも高く、且つ、エミレス点灯時におけるランプ電圧のピーク値よりも低い電圧値に設定すれば良い。
【００７４】
（実施形態１３）
本発明の実施形態１３を図２３を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａの装着状態を判別するランプ装着判別回路９を設けている。尚、ランプ装着判別回路９以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図２３では図示を簡単にするためにフィラメント検出部３を省略して図示してある。
【００７５】
本回路では、直流電源Ｅ３の両端間に抵抗Ｒ３を介して放電灯Ｌａの一方のフィラメントｆ２を接続しており、抵抗Ｒ３及びフィラメントｆ２の接続点の電位と所定の基準電圧Ｅ０（０＜Ｅ０＜Ｅ３）との高低を比較するコンパレータＣＰ３によりランプ装着判別回路９を構成している。コンパレータＣＰ３は抵抗Ｒ３及びフィラメントｆ２の接続点の電位と基準電圧Ｅ０との高低を比較しており、放電灯Ｌａの装着時には抵抗Ｒ３及びフィラメントｆ２の接続点の電位が略零となって、コンパレータＣＰ３の出力はローになる。一方、放電灯Ｌａが外されると、抵抗Ｒ３及びフィラメントｆ２の接続点の電位は直流電源Ｅ３の電源電圧に略等しくなり、コンパレータＣＰ３の出力はハイになる。
【００７６】
ここで、実施形態１で説明したようにフィラメント検出部３がフィラメントｆ１の断線を検出するか、又はランプ装着判別回路９がフィラメントｆ２の断線を検出し、その検出結果に応じて出力制御部６が発振回路５の発振を停止させた状態で、コンパレータＣＰ３の出力がローからハイになると、出力制御部６は放電灯Ｌａが交換されたものと判断し、発振回路５の発振動作を再開させて、放電灯Ｌａを再点灯させており、ランプ装着判別回路９の判別結果に応じて放電灯Ｌａを自動的に再点灯させることができる。
【００７７】
尚、実施形態２乃至１２の放電灯点灯装置において、本実施形態のランプ装着判別回路９を設けても良く、ランプ装着判別回路９の判別結果に応じて放電灯Ｌａの交換時に放電灯Ｌａを自動的に再点灯させることができる。
【００７８】
ところで、図２４は上述した各実施形態の回路を構成する回路部品１１が実装されたプリント配線板よりなる回路基板１０をケース１２内に収納した状態を示しており、回路基板１０とケース１２内面との間の空間には充填材１３が充填されている。このように、回路基板１０とケース１２内面との間の空間に充填材１３を充填した場合、充填材１３の比誘電率によって浮遊容量が発生するが、フィラメント検出部３を各実施形態で説明したように構成することによって、浮遊容量の影響を無視することができ、回路部品の放熱性や防水性を向上させた放電灯点灯装置を実現できる。
【００７９】
尚、上述の各実施形態ではＬＣ直列共振回路からなる他励式のインバータ回路１を例に説明を行ったが、上述のインバータ方式やその駆動方式に限定される趣旨のものではない。
【００８０】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、第１の直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイッチングした電圧を直流カット用コンデンサを介して交流電圧に変換するインバータ回路と、共振用インダクタ、共振用コンデンサ及び熱陰極型の放電灯を具備してインバータ回路から供給される交流電圧を共振作用によって正弦波状の交流電圧として放電灯を点灯させる負荷回路と、第２の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第１の直列充電回路と、複数の抵抗器の接続点と負荷回路の交流電圧の供給点との間にカソードを交流電圧の供給点側にして接続され、フィラメントの正常装着時には交流電圧の負の半サイクルにおいて充電用コンデンサからの放電電流を流すとともに正の半サイクルにおいて充電用コンデンサへの充電電流を阻止する第１のダイオードと、充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別する無負荷検出回路と、無負荷検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御する第１のインバータ制御回路とを備えて成ることを特徴とし、放電灯のフィラメントが正常に装着されている場合は、第１のダイオードと一方のフィラメントとを介して充電用コンデンサから放電電流を流す経路が存在するので、交流電圧の負の半サイクルにおいて充電用コンデンサから放電電流が流れ、充電用コンデンサが負電圧に充電されるため、充電用コンデンサの両端電圧が無負荷状態に比べて低下するという効果がある。したがって、無負荷検出回路では充電用コンデンサの両端電圧としきい値電圧との高低を比較することによって無負荷状態を確実に検出でき、従来の放電灯点灯装置のように無負荷時においてインバータ回路の出力が浮遊容量を介して充電用コンデンサに回り込むことにより、無負荷状態を検出できなくなることはないという効果がある。
【００８１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、無負荷検出回路が無負荷状態を検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を停止させることを特徴とし、第１のインバータ制御回路は、無負荷時にスイッチング素子の発振動作を停止させているので、回路部品に過大な電圧が加わって、回路部品が破損するのを防止できるという効果がある。
【００８２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、放電灯の少なくとも何れか一方のフィラメントが正常に装着されているか否かを検出する装着検出回路を設け、無負荷検出回路が無負荷状態を検出している状態でフィラメントが正常に装着されたことを装着検出回路が検出すると、第１のインバータ制御回路がスイッチング素子の発振動作を再開させることを特徴とし、装着検出回路により放電灯が交換されたことを検出して、放電灯を自動的に再点灯させることができるという効果がある。
【００８３】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、インバータ回路の出力端子間に共振用のチョークコイルを介して放電灯の両フィラメントの電源側端子間を接続するとともに、放電灯の両フィラメントの非電源側端子間に共振用コンデンサを接続して成ることを特徴とし、請求項１乃至３の発明と同様の効果を奏する。
【００８４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、上記第１のダイオードのカソードを、放電灯の一方のフィラメントと共振用コンデンサとの接続点に接続したことを特徴とし、請求項４の発明と同様の効果を奏する。
【００８５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、第３の直流電源の両端間に直列に接続された複数の抵抗器及び充電用コンデンサからなる第２の直列充電回路を備え、第２の直列充電回路を構成する複数の抵抗器の接続点と、放電灯の他方のフィラメント及び共振用コンデンサの接続点との間にアノードを複数の抵抗器の接続点側にして第２のダイオードを接続し、上記無負荷検出回路は、第１及び第２の直列充電回路の充電用コンデンサの両端電圧と所定のしきい値電圧との高低をそれぞれ比較し、充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えると無負荷状態と判別することを特徴とし、第２の直列充電回路を構成する複数の抵抗器の接続点と、放電灯の他方のフィラメント及び共振用コンデンサの接続点との間に第２のダイオードを接続しているので、第２の直列充電回路を構成する充電用コンデンサの両端電圧から他方のフィラメントの断線やフィラメント外れを検出でき、両方のフィラメントの断線やフィラメント外れを検出できるという効果がある。
【００８６】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第２の直流電源はインバータ回路の出力側から得ることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の効果を奏する。
【００８７】
請求項８の発明は、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第２の直流電源はインバータ回路の入力側から得ることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の効果を奏する。
【００８８】
請求項９の発明は、請求項１乃至６の何れか１項の発明において、第１の直流電源は、直流の電源電圧をスイッチング素子でスイッチングすることによって、前記電源電圧を昇圧した一定の直流電圧を生成する昇圧チョッパ回路からなることを特徴とし、請求項１乃至６の発明と同様の効果を奏する。
【００８９】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れか１項の発明において、正常点灯時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも低く、且つ、エミレス時に充電用コンデンサに発生する電圧よりも高い値に設定された基準電圧と充電用コンデンサの両端電圧との高低を比較し、充電用コンデンサの両端電圧が前記基準電圧を下回ると放電灯の異常状態を示す異常検出信号を生成する異常検出回路を設け、インバータ制御回路が無負荷検出回路及び異常検出回路の検出結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御することを特徴とし、放電灯の寿命末期時にエミレス状態が発生するとインバータ回路の出力が増加し、第１のダイオードのカソードに印加される交流電圧の振幅が増加するので、第１のダイオードのアノードの電圧波形は、カソードに印加される交流電圧を第２の直流電源の電源電圧でクランプしたような電圧波形となり、正の半サイクルの電圧に比べて負の半サイクルの電圧が増加するから、充電用コンデンサの両端電圧が低下し、基準電圧を下回る。したがって、異常検出回路では充電用コンデンサの両端電圧と基準電圧との高低を比較することにより、放電灯のエミレス状態を検出でき、インバータ制御回路が無負荷検出回路及び異常検出回路の検出信号に応じてインバータ回路の発振動作を制御することにより、無負荷時やエミレス時に回路部品の保護動作を行わせることができるという効果がある。
【００９０】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れか１項の発明において、第２の直流電源の直流電圧は、正常点灯時におけるランプ電圧のピーク値の１．１倍以上、且つ、１．３倍以下の電圧であることを特徴とし、請求項１乃至１０の発明と同様の効果を奏する。
【００９１】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れか１項の発明において、フィラメントの先行予熱時及び始動時において無負荷検出回路の出力を強制的に停止させる出力停止手段を設けたことを特徴とし、インバータ回路が発振動作を開始していない状態では充電用コンデンサから第１のダイオードを介して放電する経路が存在しないため、フィラメントが正常であるにも関わらず充電用コンデンサの両端電圧がしきい値電圧を超えて無負荷状態を誤検出する虞があるが、先行予熱時及び始動時には出力停止手段が無負荷検出回路の出力を強制的に停止しているので、無負荷検出回路の誤動作を防止できるという効果がある。
【００９２】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れか１項の発明において、上記回路を構成する回路部品が実装された回路基板をケース内に収納し、ケースと回路基板との間の空間の少なくとも一部に樹脂を充填して成ることを特徴とし、樹脂を充填することによって回路部品の放熱を高めたり、防水性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１の放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】  同上の正常点灯時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図３】  同上の無負荷状態における回路動作を説明する要部回路図である。
【図４】  実施形態２の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】  実施形態３の放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】  実施形態４の放電灯点灯装置の回路図である。
【図７】  同上の不点時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図８】  同上の要部を示す具体回路図である。
【図９】  実施形態５の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１０】  実施形態６の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１１】  実施形態７の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１２】  実施形態８の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１３】  同上の別の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１４】  実施形態９の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１５】  実施形態１０の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１６】  実施形態１１の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１７】  実施形態１２の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１８】  同上の正常点灯時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図１９】  同上のフィラメント断線時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図２０】  同上のエミレス時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図２１】  同上のエミレス時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図２２】  同上のエミレス時における回路動作を説明する要部回路図である。
【図２３】  実施形態１３の放電灯点灯装置の回路図である。
【図２４】  各実施形態の放電灯点灯装置の構造を示す一部省略せる断面図である。
【図２５】  従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図２６】  従来の別の放電灯点灯装置の回路図である。
【図２７】  同上の実用回路を示す回路図である。
【図２８】  従来の更にまた別の放電灯点灯装置の回路図である。
【符号の説明】
１  インバータ回路
３  フィラメント検出部
６  出力制御部
７  直列充電回路
８  レベル検出回路
Ｃ２  コンデンサ
Ｃ３  充電用コンデンサ
Ｄ１  ダイオード
Ｅ１  第１の直流電源
Ｅ２  第２の直流電源
ｆ１  フィラメント
Ｌａ  放電灯
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
【図１】
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【図２】
0003890894.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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