(57)【要約】【課題】コストアップを抑えつつフィラメントの断線検出を確実に行うことで安全性を向上させ、且つ、多灯点灯の場合でもフィラメントの断線を確実に検出できるようにした放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】放電灯点灯装置は、熱陰極型の蛍光ランプＬ１〜Ｌ４と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の電極間に交流電力を供給するインバータ回路１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側電極を構成するフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１にそれぞれ交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ１と、低圧側電極を構成するフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２にそれぞれ交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ２と、予熱降圧トランスＴｒ２の出力電流を検知する電流検知抵抗Ｒｓ１と、電流検知抵抗Ｒｓ１の検知結果が所定の範囲外となったことを検知するとインバータ回路１の出力を停止させる比較器６とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱陰極型の放電灯と、放電灯の電極間に交流電力を供給する点灯回路と、放電灯の複数のフィラメントにそれぞれ交流電力を供給する予熱回路と、予熱回路からの出力電力または予熱回路への入力電力の何れかを検知する電力検知手段と、電力検知手段の出力値が所定の範囲外となったことを検知すると前記点灯回路の出力を低下させる異常検知手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記予熱回路はトランスを備え、当該トランスと前記電力検知手段との間に前記トランスによる励磁電流成分の信号を除去する信号除去手段を設けた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】
前記信号除去手段は、前記トランスの入力電圧と入力電流とを乗算する乗算器からなり、演算結果に基づいて前記信号を除去す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】
前記予熱回路はインバータを備え、前記電力検知手段は前記予熱回路の入力電流を検出するとともに、当該検出結果に基づいて入力電力を算出す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５】
前記予熱回路は定電力制御回路を備え、前記電力検知手段は、当該定電力制御回路にフィードバックされる制御指令値に基づいて前記予熱回路の出力電力または入力電力の何れかを検出す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６】
前記異常検知手段は、前記放電灯の電極間を流れるランプ電流が流れていない消灯期間に前記フィラメントの異常検知を行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記放電灯の電極間に流れるランプ電流と、フィラメントに流れる予熱電流との合成電流が流れる部位において、前記ランプ電流と前記予熱電流との位相差が小さくなるように前記予熱回路または前記点灯回路の少なくとも一方を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発光効率や経済性などの点で有利な光源として熱陰極型蛍光ランプ（以下、蛍光ランプという。）が一般的に用いられているが、この蛍光ランプでは、電極に不具合が生じた場合、正常な発光が維持できなくなってしまう。電極に生じる不具合としては、電極を構成するフィラメントの断線やフィラメントに塗布された電子放射性物質（エミッタ）の消失が挙げられ、フィラメントの断線とはフィラメントを構成するタングステンコイルが切れてしまう状態であり、機械振動や放電集中などによって生じる。そして、フィラメントが断線すると、フィラメントに塗布された電子放射性物質を加熱できなくなることから電子が放出されにくくなり、その結果ランプが消えたり、ランプが始動しなくなる。さらに、この状態のまま使用を継続すると、点灯回路を構成する各素子にストレスが加わり、その結果各素子の発熱や故障を引き起こすことになる。
【０００３】
一方、電子放射性物質の消失とは、例えばランプの始動時にフィラメントに流れる始動電流により加熱された電子放射性物質が、蒸発して次第にフィラメントからなくなってしまうことであり、その結果電極からの電子の放出量が少なくなるとランプ放電が持続できなくなってしまう。そして、ランプの点灯中に上記の状態が一定時間継続すると、ランプ放電がフィラメント中に残存する電子放射性物質の部位に集中し、その結果フィラメントがスパッタリングにより断線してしまう。
【０００４】
そのため、蛍光ランプの点灯装置には、通常、フィラメントの断線を検出することで点灯回路を保護する機能が設けられており、フィラメントの断線を検出する方法としてはフィラメントのインピーダンス変化を検出するのが一般的である。すなわち、正常時のフィラメントのインピーダンスが数十Ω以下であるのに対して、断線時のフィラメントではインピーダンスが非常に大きくなることを利用してフィラメントの断線を検出するのである。
【０００５】
また、ランプの有無を検出する検出回路によって、フィラメントの断線を検出するものも提案されている（例えば特許文献１参照）。すなわち、この点灯装置では、上記検出回路内にフィラメントが接続されており、フィラメントが断線すると上記検出回路を形成する直流電流回路が遮断され、その結果インバータ装置が起動しなくなり点灯回路が保護されるのである。
【０００６】
さらに、フィラメントの予熱回路を構成するトランスの一次側電流を検出することによって、フィラメントの断線を検出するものも提案されており（例えば特許文献２参照）、この場合フィラメントが正常な場合には一次側電流が大きくなり、フィラメントが断線すると一次側電流が小さくなることを利用してフィラメントの断線を検出するのである。
【０００７】
また、フィラメントに流れる電流を検出するカレントトランスの出力によりフィラメントの断線を検出するものも提案されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−３０９３号公報（段落［００２２］−段落［００３０］、及び、第１図）
【特許文献２】実開平６−４５２９８号公報（段落［００１１］−段落［００１５］、及び、第１、２図）
【特許文献３】米国特許６７５０６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の蛍光ランプを多灯点灯させる場合、安全性を確保するためにすべての蛍光ランプのフィラメント状態を検出する必要があるが、上述の特許文献１に示した点灯装置では、各ランプ毎に検出回路を設け、対応するフィラメントの断線をそれぞれ検出させている。したがってこの場合、蛍光ランプの数が増えるにつれて検出回路や配線が増えることになり、その結果コストアップになるという問題があった。またこの場合、配線の引き回しが長くなるため、雑音などにより検出回路が誤動作する可能性があった。さらに、このようなインバータ回路において蛍光ランプを絶縁する構成とした場合、フィラメントに予熱電力を供給するための高い電圧源が別途必要であるため、設計が困難であった。
【０００９】
また、特許文献２に示した点灯装置では、フィラメントの予熱回路を構成するトランスの一次側電流を検出することでフィラメントの断線を検出しているため、複数のフィラメントの断線の有無を１つの回路で検出することは理論上可能である。しかしながら、実際のトランスには無効電流が存在し、この無効電流による誤差が大きくなるとトランスの一次側電流はフィラメント電流に比例しなくなる。そして、この無効電流による誤差はトランスに接続されるフィラメントが多くなるほど大きくなり、その結果フィラメントの断線を正確に検出できない可能性があった。
【００１０】
ここで、フィラメントに予熱電力を供給する予熱回路が交流出力である場合、複数のフィラメントに予熱電力を供給する際に所定の大きさのインピーダンスを介して供給することで、フィラメントの抵抗のばらつきによる予熱電流変動を抑えることができる。そして、上記のインピーダンス素子としてインダクタやキャパシタを用いることで電力損失を抑えることができ、その結果各フィラメントの温度のばらつきを小さくすることができる。しかし、上述した特許文献３に示した点灯装置では、フィラメントに供給される予熱電力は直流出力であり、上述のようにインダクタやキャパシタを用いた電流調整はできないので、各フィラメント毎に電流調整回路が必要になる。したがって、予熱回路に接続されるフィラメントが複数の場合には、特許文献３に示した点灯装置は不向きであった。
【００１１】
また、本従来例では、ランプ電流が通過するキャパシタについても劣化する虞がある。すなわち、キャパシタとして静電容量の大きいアルミ電解コンデンサが用いられるが、キャパシタを通過するランプ電流は高周波電流であるため劣化しやすいのである。そして、ランプ電流によりキャパシタが劣化すると、フィラメントに安定した予熱電力を供給できないだけでなく、ランプ電流が予熱回路を通過することになり、その結果上記カレントトランスにランプ電流が流入し、フィラメントの断線検出回路が誤動作する可能性があった。さらに、複数のフィラメントの異常を検知するために、各フィラメントにそれぞれ上記カレントトランスを設けた場合、部品点数が増えることでコストアップになるという問題もあった。
【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、コストアップを抑えつつフィラメントの断線検出を確実に行うことで安全性を向上させ、且つ、多灯点灯の場合でもフィラメントの断線を確実に検出できるようにした放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、熱陰極型の放電灯と、放電灯の電極間に交流電力を供給する点灯回路と、放電灯の複数のフィラメントにそれぞれ交流電力を供給する予熱回路と、予熱回路からの出力電力または予熱回路への入力電力の何れかを検知する電力検知手段と、電力検知手段の出力値が所定の範囲外となったことを検知すると点灯回路の出力を低下させる異常検知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、予熱回路はトランスを備え、当該トランスと電力検知手段との間にトランスによる励磁電流成分の信号を除去する信号除去手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、信号除去手段は、トランスの入力電圧と入力電流とを乗算する乗算器からなり、演算結果に基づいて信号を除去することを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、予熱回路はインバータを備え、電力検知手段は予熱回路の入力電流を検出するとともに、当該検出結果に基づいて入力電力を算出することを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、予熱回路は定電力制御回路を備え、電力検知手段は、当該定電力制御回路にフィードバックされる制御指令値に基づいて予熱回路の出力電力または入力電力の何れかを検出することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、異常検知手段は、放電灯の電極間を流れるランプ電流が流れていない消灯期間にフィラメントの異常検知を行うことを特徴とする。ここに、消灯期間とは、先行予熱動作を行う期間、および、点灯期間と消灯期間を交互に繰り返す調光動作における消灯期間をいう。
【００１９】
請求項７の発明は、放電灯の電極間に流れるランプ電流と、フィラメントに流れる予熱電流との合成電流が流れる部位において、ランプ電流と予熱電流との位相差が小さくなるように予熱回路または点灯回路の少なくとも一方を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、予熱回路の入力電力または出力電力を検出することで、複数のフィラメントに供給された交流電力を検出することができ、その変化量からフィラメントの異常を検出することができるので、多灯点灯の場合にもフィラメントの異常を確実に検出できる。また、従来例のように放電灯の数に合わせて検出回路を設けなくてもいいから、コストアップを抑えることができ、さらに何れかのフィラメントの異常が検出された場合には、放電灯を消灯させることで安全性を向上させた放電灯点灯装置を提供することができるという効果がある。
【００２１】
請求項２の発明によれば、トランスと電力検知手段の間に励磁電流成分の信号を除去する信号除去手段を設けることによって、トランスの入力電力を正確に検知できるので、誤動作を低減させた放電灯点灯装置を実現でき、またトランスと電力検知手段の間に信号除去手段を設けているだけなので、回路損失を抑えた低コストの検出回路を構成することができるという効果がある。
【００２２】
請求項３の発明によれば、トランスによる励磁電流成分の信号を乗算器により除去することでトランスの入力電力を正確に検知することができるので、トランスで絶縁しつつフィラメントに供給される交流電力のわずかな変動も正確に検知することができるという効果がある。
【００２３】
請求項４の発明によれば、トランスによる励磁電流は回生電流として予熱回路に設けたインバータ回路内に流れ込み、トランスの入力電流から除去されるので、特別な演算器を用いることなくトランスの入力電力を正確に検知することができるという効果がある。
【００２４】
請求項５の発明によれば、定電力制御回路の内部制御信号を利用してフィラメントの異常を検出しているので、特別な演算器を用いることなくトランスの入力電力または出力電力を正確に検知することができるという効果がある。
【００２５】
請求項６の発明によれば、放電灯の電極間にランプ電流が流れていない消灯期間にのみフィラメントの異常検知を行っているので、ランプ電流が予熱回路に流入する回路構成であってもランプ電流による影響を受けることがなく、電力検知の精度を向上させることができるという効果がある。
【００２６】
請求項７の発明によれば、ランプ電流と予熱電流の位相差を小さくすることによって、予熱電流にランプ電流が重畳されないように制御することができるので、電力フィルタや演算器を用いることなくフィラメントに供給される交流電力を正確に検知することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る放電灯点灯装置は、接続された１乃至複数の蛍光ランプに点灯電力を供給するために用いられる。
【００２８】
（実施形態１）
図１は実施形態１の放電灯点灯装置の回路図を示し、交流電源ＡＣからの交流電力を全波整流する整流器３と、スイッチング素子やインダクタやダイオードなどで構成された従来周知の昇圧チョッパ回路２と、昇圧チョッパ回路２から供給される直流電圧を高周波に変換して熱陰極型の蛍光ランプＬ１〜Ｌ４に供給するインバータ回路１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４（放電灯）の高圧側電極を構成するフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１に交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側電極を構成するフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２に交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ２とを備えている。
【００２９】
インバータ回路１は、直流電圧を高周波電圧に変換するための２つのスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動するための発振回路ＯＳＣ１と、高周波電圧に含まれる直流成分を除去するためのキャパシタＣｄ１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４を安定点灯させるための４つのＬＣ共振回路と、予熱回路を構成する予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２への予熱電流の位相を調整する位相調整回路ＰＭ１とで構成されている。なお、位相調整回路ＰＭ１は、インバータ回路１の動作周波数が変更されても、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の電極間に流れるランプ電流とフィラメントに流れるフィラメント電流（予熱電流）の位相差が一定となるように調整するための回路であり、本実施形態ではランプ電流とフィラメント電流の位相差が極力小さくなるように調整される。ここに、インバータ回路１、昇圧チョッパ回路２および整流器３により点灯回路が構成され、位相調整回路ＰＭ１により予熱回路を制御する制御手段が構成されている。
【００３０】
予熱降圧トランスＴｒ１の一次巻線Ｗ１１は、上述した位相調整回路ＰＭ１を構成するインダクタとキャパシタの接続点に接続され、４つの二次巻線Ｗ１２の両端には蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側のフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１がそれぞれ接続されている。また、予熱降圧トランスＴｒ２の一次巻線Ｗ２１は、予熱降圧トランスＴｒ１の一次巻線Ｗ１１に並列に接続され、二次巻線Ｗ２２の両端には電流検知抵抗Ｒｓ１を介して蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２がそれぞれ並列に接続されている。ここにおいて、予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２は、二次巻線Ｗ１２、Ｗ２２のインピーダンスが十分低く、フィラメントに対して定電圧を供給できる特性となっている。
【００３１】
電流検知抵抗Ｒｓ１は、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２を流れるフィラメント電流の総和を検知するものであり、電流検知抵抗Ｒｓ１で検出された電流は整流器４で整流された後、平滑器５で平滑されて比較器６の一方の入力端子（マイナス側）に入力される。比較器６の他方の入力端子（プラス側）には基準電圧が接続されており、平滑器５の出力値（すなわち、電流検知抵抗Ｒｓ１の検出電流に相当する電圧信号）を基準電圧と比較することで、フィラメント断線の検出を行っている。そして、比較器６においてフィラメント電流が異常であると判定されると、停止信号ＬＥ１が比較器６からインバータ回路１の発振回路ＯＳＣ１に出力され、発振回路ＯＳＣ１の発振が停止されるようになっている。ここに、電流検知抵抗Ｒｓ１により電力検知手段が構成され、比較器６により異常検知手段が構成されている。
【００３２】
ここで、図２（ａ）は蛍光ランプＬ１に流れる電流の状態を示したものである。なお、以下の説明では、蛍光ランプＬ１の電極間に流れるランプ電流Ｉａおよび低圧側のフィラメントＦ１２に流れるフィラメント電流Ｉｅのみ説明する。
【００３３】
図２（ａ）には、インバータ回路１の出力端、すなわちＬＣ共振回路を構成するキャパシタＣｒ１の両端に接続された蛍光ランプＬ１と、蛍光ランプＬ１の低圧側のフィラメントＦ１２の両端が二次巻線Ｗ２２に接続された予熱降圧トランスＴｒ２とが示されている。また、フィラメントＦ１２の一端ｃ１と、予熱降圧トランスＴｒ２の一端（電流検知抵抗Ｒｓ１側）と、インバータ回路１のグランドが接続され、同電位に設定されている。なお、本図において、蛍光ランプＬ１の高圧側が負の電位となっている。また、予熱降圧トランスＴｒ２は、インバータ回路１と同じ周波数に設定されており、グランド側を正とした電圧をフィラメントＦ１２に供給している。
【００３４】
この蛍光ランプＬ１では、予熱降圧トランスＴｒ２からフィラメントＦ１２に予熱電力が供給されると、フィラメントＦ１２にはフィラメント電流Ｉｅが流れ（図２（ａ）中の破線Ｂ参照）、フィラメントＦ１２が加熱される。一方、蛍光ランプＬ１の電極を構成するフィラメントＦ１１、Ｆ１２の間に点灯電力が供給されると、最も電位が高い低圧側のフィラメントＦ１２の一端ｃ１（グランド側）から最も電位が低い高圧側のフィラメントＦ１１の一端ａ１に向かって、ランプ電流Ｉａが流れる（図２（ａ）中の実線Ａ参照）。
【００３５】
次に、図２（ｂ）は蛍光ランプＬ１の電極間に流れるランプ電流Ｉａの極性が反転した場合を示しており、この場合ランプ電流Ｉａは、最も電位が高い高圧側のフィラメントＦ１１の一端ａ１から最も電位が低い低圧側のフィラメントＦ１２の一端ｃ１（グランド側）に向かって流れる（図２（ｂ）中の実線Ｃ参照）。一方、フィラメントＦ１２に予熱電力が供給されると、図２中の破線Ｄの向きにフィラメント電流Ｉｅが流れ、フィラメントＦ１２が加熱される。すなわち、ランプ電流Ｉａの極性が反転することで、ランプ電流Ｉａおよびフィラメント電流Ｉｅの流れる方向は逆になるが、どちらの場合も同じ経路を通って流れることになる。
【００３６】
ここで、ランプ電流Ｉａは、上述したように最も電位が高い箇所と最も電位が低い箇所の間で流れることになるが、低圧側のフィラメントＦ１２にフィラメント電流Ｉｅが流れるとフィラメントＦ１２の両端ｃ１、ｄ１間には数Ｖ程度の電位差が生じるため、この電位差によってフィラメントＦ１２に流入するランプ電流Ｉａの位置が変化する場合がある。そして、ランプ電流Ｉａの流入位置によってはフィラメント電流Ｉｅにランプ電流Ｉａが重畳される場合があり、本実施形態では上記不具合を回避するために予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２に流れるフィラメント電流Ｉｅの位相を位相調整回路ＰＭ１により調整し、ランプ電流Ｉａとの位相差が一定となるようにしている。
【００３７】
さらに、図２（ｃ）は蛍光ランプＬ１、Ｌ２に流れる電流の状態を示したものであり、蛍光ランプＬ１では、最も電位が高い高圧側のフィラメントＦ１１の一端ａ１から最も電位が低い低圧側のフィラメントＦ１２の一端ｃ１（グランド側）に向かってランプ電流Ｉａが流れ（図２（ｃ）中の実線Ｅ参照）、また蛍光ランプＬ２では、最も電位が高い高圧側のフィラメントＦ２１の一端ａ２から最も電位が低い低圧側のフィラメントＦ２２の一端ｃ２（グランド側）に向かってランプ電流Ｉｂが流れる（図２（ｃ）中の実線Ｆ参照）。一方、フィラメント電流Ｉｅは、図２（ｃ）中の破線Ｇに示すように、蛍光ランプＬ２の低圧側のフィラメントＦ２２を通って電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流と、蛍光ランプＬ１の低圧側のフィラメントＦ１２を通って電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流との和になっており、本例の電流検知抵抗Ｒｓ１では２本の蛍光ランプＬ１、Ｌ２のフィラメントＦ１２、Ｆ２２に流れる電流（すなわち、フィラメント２個分の電流）が検出できる。なお、本図においても予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２に流れるフィラメント電流Ｉｅの位相を位相調整回路ＰＭ１により調整し、ランプ電流Ｉａ、Ｉｂとの位相差を一定にすることで、フィラメント電流Ｉｅにランプ電流Ｉａ、Ｉｂが重畳されないようになっている。
【００３８】
そして、図２（ａ）〜図２（ｃ）の電流検知抵抗Ｒｓ１で検知されたフィラメント電流Ｉｅは、整流器４および平滑器５で整流、平滑された後、比較器６に入力され、さらに比較器６において基準電圧と比較することで低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２の異常を検出できるようになっている。
【００３９】
次に、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２の断線検知動作について説明する。図３は、各蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の電極間に流れるランプ電流Ｉａと、低圧側のすべてのフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２に流れる電流の和であるフィラメント電流Ｉｅと、比較器６に入力される検知信号Ｖｉｓと、インバータ回路１の発振回路ＯＳＣ１に入力される停止信号ＬＥ１の時間変化を示している。
【００４０】
ここで、定常時に各フィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２にそれぞれ流れる電流が約０．４Ａｒｍｓとすると、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流は４箇所分の１．６Ａｒｍｓとなる。そして、例えばフィラメントＦ１２が断線したとすると、予熱降圧トランスＴｒ２の出力特性は定電圧特性であるから、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流は３箇所分の１．２Ａｒｍｓに減少することになる。
【００４１】
今、比較器６に入力される基準電圧を、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流が１．４Ａｒｍｓに相当する電圧レベルに設定したとする。そして、ある時刻ｔ１においてフィラメントＦ１２が断線し、時刻ｔ２において検出電流Ｉｅが１．４Ａｒｍｓに相当する検出信号Ｖｉｓが比較器６に入力されたとすると、比較器６はフィラメント電流Ｉｅが減少したことを検知し、インバータ回路１の発振回路ＯＳＣ１に対して停止信号ＬＥ１を出力して、発振回路ＯＳＣ１の発振を停止させる。
【００４２】
ここにおいて、本実施形態の予熱降圧トランスＴｒ２の出力特性は定電圧特性であるから、電流検知抵抗Ｒｓ１を流れるフィラメント電流Ｉｅは予熱降圧トランスＴｒ２が供給するフィラメント電力に比例することになる。したがって、本実施形態ではフィラメント電流Ｉｅを検知しているが、これはフィラメント電力（予熱降圧トランスＴｒ２の出力電力）を検知していることに相当することになる。
【００４３】
なお、本実施形態のように予熱回路を構成する予熱降圧トランスＴｒ２の出力特性が定電圧特性でない場合であっても、その電圧変動により比較器６の基準電圧を補正することで検出精度を向上させることは可能である。また、予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２の位相を調整する位相調整回路ＰＭ１の誤差により、フィラメント電流Ｉｅにランプ電流Ｉａが重畳された場合であっても、その重畳される量に応じて比較器６の基準電圧を調整することで検出精度を維持することも可能である。
【００４４】
而して、本実施形態によれば、予熱降圧トランスＴｒ２の出力電力を検出することで、複数のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２に供給された交流電力を検出することができ、その変化量からフィラメント異常を検出することができるので、多灯点灯の場合でもフィラメントの異常を確実に検出できる。また、従来例のように蛍光ランプの数に合わせて検出回路を設けなくてもいいから、コストアップを抑えることができ、さらに何れかのフィラメントの異常が検出された場合には、蛍光ランプを消灯させることで安全性を向上させた放電灯点灯装置を提供することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、位相調整回路ＰＭ１を用いてランプ電流Ｉａとの位相差が小さくなるように予熱降圧トランスＴｒ２に流れるフィラメント電流Ｉｅの位相を調整することで、フィラメント電流Ｉｅにランプ電流Ｉａが重畳されないように制御することができるので、電力フィルタや演算器を用いることなくフィラメントに供給される交流電力を正確に検知することができる。また、本発明を適用することで、複数のフィラメントが接続される放電灯点灯装置のフィラメント断線を検出する検出回路を簡略化することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、予熱降圧トランスＴｒ１、Ｔｒ２に流れるフィラメント電流Ｉｅの位相を位相調整回路ＰＭ１により調整することで、ランプ電流Ｉａとの位相差を小さくしているが、点灯回路、すなわちＬＣ共振回路に流れるランプ電流の位相を調整することでフィラメント電流との位相差を小さくするようにしてもよい。
【００４７】
（実施形態２）
図４は実施形態２の放電灯点灯装置の回路図を示し、交流電源ＡＣからの交流電力を全波整流する整流器３と、スイッチング素子やインダクタやダイオードなどで構成された従来周知の昇圧チョッパ回路２と、昇圧チョッパ回路２から供給される直流電圧を高周波に変換して蛍光ランプＬ１〜Ｌ４に供給するインバータ回路７、８と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側電極を構成するフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１に交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側電極を構成するフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２に交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ２とを備えている。
【００４８】
インバータ回路７は、直流電圧を高周波電圧に変換するための２つのスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動するための発振回路ＯＳＣ１と、高周波電圧に含まれる直流成分を除去するためのキャパシタＣｄ１と、蛍光ランプＬ２、Ｌ４を安定点灯させるための２つのＬＣ共振回路と、予熱回路を構成する予熱降圧トランスＴｒ２への予熱電流の位相を調整する位相調整回路ＰＭ１とで構成されている。
【００４９】
また、インバータ回路８は、直流電圧を高周波電圧に変換するための２つのスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動するための発振回路ＯＳＣ２と、高周波電圧に含まれる直流成分を除去するためのキャパシタＣｄ２と、蛍光ランプＬ１、Ｌ３を安定点灯させるための２つのＬＣ共振回路と、予熱回路を構成する予熱降圧トランスＴｒ１への予熱電流の位相を調整する位相調整回路ＰＭ２とで構成されている。なお、位相調整回路ＰＭ１、ＰＭ２は実施形態１と同様であるから説明は省略する。ここに、インバータ回路７とインバータ回路８の交流電圧は位相差が１８０度、すなわち逆位相になっている。したがって、蛍光ランプＬ１、Ｌ３と蛍光ランプＬ２、Ｌ４には逆位相の電圧が印加され、ランプ電流の向きも逆向きとなっている。
【００５０】
予熱降圧トランスＴｒ１の一次巻線Ｗ１１は、上述した位相調整回路ＰＭ２を構成するインダクタとキャパシタの接続点に接続され、４つの二次巻線Ｗ１２の両端には蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側のフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１がそれぞれ接続されている。また、予熱降圧トランスＴｒ２の一次巻線Ｗ２１は、上述した位相調整回路ＰＭ１を構成するインダクタとキャパシタの接続点に接続され、二次巻線Ｗ２２の両端にはフィラメントＦ１２、Ｆ２２の直列回路とフィラメントＦ３２、Ｆ４２の直列回路とが電流検知抵抗Ｒｓ１を介して並列に接続されている。なお、電流検知抵抗Ｒｓ１、整流器４、平滑器５および比較器６については実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００５１】
ここで、図５は蛍光ランプＬ１、Ｌ２に流れる電流の状態を示したものである。なお、以下の説明では、蛍光ランプＬ１、Ｌ２の電極間に流れるランプ電流Ｉａおよび低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２に流れるフィラメント電流Ｉｅのみ説明する。
【００５２】
図５には、インバータ回路８の出力端、すなわちＬＣ共振回路を構成するキャパシタＣｒ３の一端側に接続された蛍光ランプＬ１、および、インバータ回路７の出力端、すなわちＬＣ共振回路を構成するキャパシタＣｒ１の一端側に接続された蛍光ランプＬ２で構成された直列回路と、蛍光ランプＬ１、Ｌ２の低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２の直列回路が二次巻線Ｗ２２に接続された予熱降圧トランスＴｒ２が示されている。なお、本図において、蛍光ランプＬ１の高圧側が正の電位に、蛍光ランプＬ２の高圧側が負の電位となっている。また、予熱降圧トランスＴｒ２は、インバータ回路７と同じ周波数に設定されており、フィラメントＦ１２、Ｆ２２の直列回路に対してフィラメントＦ１２の一端ｃ１を正とした電圧を供給している。
【００５３】
これらの蛍光ランプＬ１、Ｌ２では、予熱降圧トランスＴｒ２からフィラメントＦ１２、Ｆ２２に予熱電力が供給されると、フィラメントＦ１２、Ｆ２２にはフィラメント電流Ｉｅが流れ（図５中の破線Ｉ参照）、フィラメントＦ１２、Ｆ２２が加熱される。一方、蛍光ランプＬ１の高圧側のフィラメントＦ１１と、蛍光ランプＬ２の高圧側のフィラメントＦ２１の間に点灯電力が供給されると、最も電位が高い蛍光ランプＬ１の高圧側のフィラメントＦ１１の一端ａ１から蛍光ランプＬ１の低圧側のフィラメントＦ１２の一端ｄ１に流れ、さらに蛍光ランプＬ２の低圧側のフィラメントＦ２２の一端ｃ２を通って、最も電位が低い蛍光ランプＬ２の高圧側のフィラメントＦ２１の一端ａ２にランプ電流Ｉａが流れる（図５中の実線Ｈ参照）。
【００５４】
ここにおいて、本実施形態でもフィラメント電流Ｉｅにランプ電流Ｉａが重畳しないようにすることができる。すなわち、実施形態１と同様に、予熱降圧トランスＴｒ２に流れるフィラメント電流Ｉｅの位相を位相調整回路ＰＭ１により調整し、ランプ電流Ｉａとの位相差が一定となるようにしている。
【００５５】
ここで、定常時に各フィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２にそれぞれ流れる電流が約０．４Ａｒｍｓとすると、フィラメントＦ１２、Ｆ２２の直列回路と、フィラメントＦ３２、Ｆ４２の直列回路とが並列に接続されているので、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流は２箇所分の０．８Ａｒｍｓとなる。そして、例えばフィラメントＦ１２が断線したとすると、片側の直列回路（すなわち、フィラメントＦ１２、Ｆ２２の直列回路）には電流が流れなくなり、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流は１箇所分の０．４Ａｒｍｓに減少することになる。
【００５６】
今、比較器６に入力される基準電圧を、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流が０．６Ａｒｍｓに相当する電圧レベルに設定したとする。そして、フィラメントＦ１２が断線し、検出電流が０．６Ａｒｍｓに相当する信号が比較器６に入力されたとすると、比較器６ではフィラメント電流Ｉｅが減少したことを検知し、インバータ回路７、８の発振回路ＯＳＣ１、２に対して停止信号ＬＥ１を出力して、発振回路ＯＳＣ１、２の発振を停止させる。
【００５７】
本実施形態では、上述のようにフィラメントＦ１２、Ｆ２２、および、フィラメントＦ３２、Ｆ４２をそれぞれ直列に接続しているので、実施形態１よりも多くのフィラメント断線を検知することが可能になる。すなわち、実施形態１と同様に予熱降圧トランスＴｒ２に接続される並列回路を４つにした場合、実施形態１の倍の８箇所のフィラメント断線の検出が可能となる。
【００５８】
また、本実施形態のように蛍光ランプＬ１、Ｌ２を、インバータ回路７のキャパシタＣｒ１およびインバータ回路８のキャパシタＣｒ３を電源とする直列回路にし、さらに蛍光ランプＬ３、Ｌ４をインバータ回路７のキャパシタＣｒ２およびインバータ回路８のキャパシタＣｒ４を電源とする直列回路とすることで、ランプ電流Ｉａがインバータ回路７、８に戻る配線が不要になり、またフィラメントの数が同じであれば予熱降圧トランスＴｒ２の二次巻線Ｗ２２に流れるフィラメント電流Ｉｅを少なくすることができる。したがって、ランプ長の長いランプを複数点灯させる放電灯点灯装置において、フィラメント断線を検出する検出回路として有用である。
【００５９】
（実施形態３）
図６は実施形態３の放電灯点灯装置の回路図を示し、交流電源ＡＣからの交流電力を全波整流する整流器３と、スイッチング素子やインダクタやダイオードなどで構成された従来周知の昇圧チョッパ回路２と、昇圧チョッパ回路２から供給される直流電圧を高周波に変換して蛍光ランプＬ１〜Ｌ４に供給するインバータ回路９と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側電極を構成するフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１、および、低圧側電極を構成するフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２にそれぞれ交流電力を供給する予熱降圧トランスＴｒ４とを備えている。
【００６０】
インバータ回路９は、直流電圧を高周波電圧に変換するための２つのスイッチング素子と、これらのスイッチング素子を駆動するための発振回路ＯＳＣ１と、高周波電圧に含まれる直流成分を除去するためのキャパシタＣｄ１と、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４を安定点灯させるための４つのＬＣ共振回路と、キャパシタＣｄ１と上記ＬＣ共振回路の間を絶縁する絶縁トランスＴｒ３とで構成されている。
【００６１】
予熱降圧トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１には電流検知抵抗Ｒｓ１が直列に接続され、一次巻線Ｗ４１と電流検知抵抗Ｒｓ１の直列回路が上記の絶縁トランスＴｒ３の一次巻線と並列に接続されている。なお、上記の電流検知抵抗Ｒｓ１は予熱降圧トランスＴｒ４を流れる電流を検知する。
【００６２】
一方、予熱降圧トランスＴｒ４の５つの二次巻線Ｗ４２のうち４つの二次巻線Ｗ４２の両端には、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の高圧側のフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１とキャパシタＣｆ１〜Ｃｆ４の各直列回路がそれぞれ接続されている。また、予熱降圧トランスＴｒ４の残りの二次巻線Ｗ４２の両端には、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２とキャパシタＣｆ５〜Ｃｆ８の各直列回路が並列に接続されている。
【００６３】
なお、上述のキャパシタＣｆ１〜Ｃｆ８は、各フィラメントに流れる電流を調整し、安定化させるためのものであり、所定のインピーダンス以上であればよい。また、キャパシタの代わりにインダクタなどを用いてもよい。そして、インピーダンスを大きく設定することで予熱降圧トランスＴｒ４の出力特性が定電圧特性となり、フィラメント抵抗や予熱降圧トランスＴｒ４の結合性のばらつきによるフィラメント電流のばらつきを抑えることができる。ここにおいて、フィラメント電流へのランプ電流の流入を少なくするためには、ランプ電流とフィラメント電流の位相差を同位相に近づける設計が好ましく、本実施形態においても、予熱回路に流れるフィラメント電流または点灯回路に流れるランプ電流の位相を調整する位相調整手段を採用し、両者の位相差が小さくなるように調整してもよい。
【００６４】
ここで、本実施形態では、予熱降圧トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１の入力側（絶縁トランスＴｒ３と接続されてる側）の電圧と、電流検知抵抗Ｒｓ１の検知電流を乗算器１０に入力し、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐを演算させている。そして、乗算器１０の演算結果である入力電力Ｐは平滑器５で平滑化され、平滑化された信号は比較器６の一方の入力端子（マイナス側）に入力される。なお、比較器６の他方の入力端子（プラス側）には基準電圧が入力されている。そして、入力電力Ｐの平均値が基準電圧以下になると、比較器６から停止信号ＬＥ１がインバータ回路９の発振回路ＯＳＣ１に入力され、発振回路ＯＳＣ１の発振が停止される。ここに、乗算器１０により信号除去手段が構成されている。
【００６５】
次に、乗算器１０の動作について説明する。図７（ａ）は予熱降圧トランスＴｒ４の二次巻線Ｗ４２に接続された高圧側のフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１、および、低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２の全てが断線している状態において、予熱トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１に印加される電圧Ｖ１と、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流Ｉ１と、電流Ｉ１の絶対値と、乗算器１０の演算結果である入力電力Ｐの時間変化を示している。
【００６６】
図７（ａ）に示すように、予熱降圧トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１には正負対称な矩形波電圧Ｖ１が印加され、その結果、予熱降圧トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１には正負対称な三角形状の励磁電流Ｉ１が発生する。そして、乗算器１０で矩形波電圧Ｖ１と三角波電流Ｉ１を乗算すると、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐは図７（ａ）に示すように鋸歯状になる。さらに、入力電力Ｐを平滑器５で平滑化すると、予熱降圧トランスＴｒ４での電力消費がほとんどないので入力電力Ｐはゼロとなる。
【００６７】
一方、図７（ｂ）は予熱降圧トランスＴｒ４の二次巻線Ｗ４２に接続された高圧側のフィラメントＦ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、Ｆ４１、および、低圧側のフィラメントＦ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２が全て正常である状態において、予熱トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１に印加される電圧Ｖ１と、電流検知抵抗Ｒｓ１に流れる電流Ｉ１と、電流Ｉ１の絶対値と、乗算器１０の演算結果である入力電力Ｐの時間変化を示している。
【００６８】
図７（ｂ）に示すように、予熱降圧トランスＴｒ４の一次巻線Ｗ４１には、励磁電流と５つの二次巻線Ｗ４２を流れる電流成分が合成された合成電流Ｉ１が流れる。そして、乗算器１０で矩形波電圧Ｖ１と合成電流Ｉ１を乗算すると、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐは図７（ｂ）に示すように正側に偏った鋸歯状になる。さらに、入力電力Ｐを平滑器５で平滑化すると、予熱降圧トランスＴｒ４での電力消費分の電力が検出される。
【００６９】
ところで、予熱降圧トランスＴｒ４の検出電流Ｉ１の絶対値は、図７（ａ）（ｂ）に示すとおりであり、予熱降圧トランスＴｒ４の二次巻線Ｗ４２に接続されたフィラメントがすべて断線している状態と、すべて正常な状態では検出電流Ｉ１の絶対値に大きな差は見られない。したがって、一次巻線Ｗ４１の検出電流Ｉ１により各フィラメントの断線を検出しようとすると、検知レベルの変動幅が小さく検出が困難である。
【００７０】
而して、本実施形態によれば、予熱降圧トランスＴｒ４による励磁電流成分の信号を乗算器１０により除去することで予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐを正確に検知することができるので、予熱トランスＴｒ４で絶縁しつつフィラメントに供給される交流電力のわずかな変動も正確に検知することができ、誤動作を低減させた放電灯点灯装置を実現することができる。また、予熱降圧トランスＴｒ４と電流検知抵抗Ｒｓ１の間に乗算器１０（信号除去手段）を設けているだけなので、回路損失を抑えた低コストの検出回路を構成することができる。
【００７１】
ここに、本実施形態では、１つの予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐから４本の蛍光ランプＬ１〜Ｌ４（フィラメントは８箇所）のフィラメント断線を検出することができる。しかも、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力Ｐによりフィラメント断線を検出するので、各フィラメントが並列に接続されていてもいいし、トランスなどを介して磁気的に結合されていてもよい。
【００７２】
（実施形態４）
図８は実施形態４の放電灯点灯装置の回路図を示し、実施形態３の放電灯点灯装置に対して、乗算器１０の代わりにインバータ回路１１により予熱降圧トランスＴｒ４の励磁電流を除去している点で異なっており、それ以外の構成については実施形態３と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７３】
本実施形態の放電灯点灯装置は、整流器３と、昇圧チョッパ回路２と、インバータ回路９と、予熱降圧トランスＴｒ４と、予熱降圧トランスＴｒ４に高周波電力を供給するインバータ回路１１とを備えている。インバータ回路１１には電流検知抵抗Ｒｓ１が直列に接続され、インバータ回路１１と電流検知抵抗Ｒｓ１の直列回路が上記の昇圧チョッパ回路２の出力端に接続されている。なお、実施形態３と同様に、各フィラメントにインピーダンス素子を直列に接続し、各フィラメントに流れる電流を安定化させてもよい。
【００７４】
また、電流検知抵抗Ｒｓ１の出力端は平滑器５に接続されており、電流検知抵抗Ｒｓ１の検出信号は平滑器５で平滑化され、比較器６の一方の入力端子（マイナス側）に入力される。なお、比較器６の他方の入力端子（プラス側）には基準電圧が入力されている。そして、比較器６において予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力が異常であると判断されると、比較器６から停止信号ＬＥ１がインバータ回路９の発振回路ＯＳＣ１に入力され、発振回路ＯＳＣ１の発振が停止される。
【００７５】
ここで、実施形態３ではフィラメント断線を検出するにあたり、乗算器１０を用いて予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力を検出しているが、本実施形態では予熱降圧トランスＴｒ４の入力電流を検出し、この入力電流に基づいて入力電力を求めている点で相違している。具体的には、予熱降圧トランスＴｒ４で発生する励磁電流は、回生電流として予熱回路に設けたインバータ回路１１の内部に流れ込み、予熱トランスＴｒ４の入力電流から除去されるので、この入力電流を用いて予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力を求めている。また、仮に励磁電流成分が入力電流から除去されなかったとしても、平滑器５で平滑化することで励磁電流成分は容易に除去されるので、予熱降圧トランスＴｒ４に入力された有効電流のみを検出することができる。そして、インバータ回路１１の入力電圧は、昇圧チョッパ回路２により安定化されているため、結果として有効電力を正確に検出することができるのである。
【００７６】
ここにおいて、複数の蛍光ランプを点灯させる場合には予熱回路が多数必要になり、特に本実施形態のように蛍光ランプが４灯の場合にはフィラメントに供給する電力は常時１５Ｗ以上必要になる。また、予熱制御性や電力変換効率などの観点からも、予熱用の専用インバータ回路を設けるほうが設計しやすい。したがって、本実施形態では、フィラメントを予熱するための専用のインバータ回路１１を設け、さらにインバータ回路１１の出力電力を検出することで、同時にフィラメント断線を検出している。また、インバータ回路１１を設けることでランプ電流との位相差の設計も容易になり、さらに多くのフィラメントを検出する場合にも有効である。さらに、予熱回路の数に応じてインバータ回路を複数設け、各インバータ回路毎に予熱回路の入力電流を検出してもよい。
【００７７】
而して、本実施形態によれば、予熱降圧トランスＴｒ４による励磁電流は回生電流として予熱回路に設けたインバータ回路１１内に流れ込み、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電流から除去されるので、特別な演算器を用いることなく予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力を正確に検知することができる。
【００７８】
なお、本実施形態においても、予熱回路に流れるフィラメント電流または点灯回路に流れるランプ電流の位相を調整する位相調整手段を採用し、両者の位相差が小さくなるように調整してもよい。
【００７９】
（実施形態５）
図９は実施形態５の放電灯点灯装置の回路図を示し、実施形態４の放電灯点灯装置に対して、インバータ回路１２の制御指令値をフィラメント断線の検出信号として用いている点で異なっており、それ以外の構成については実施形態４と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８０】
本実施形態の放電灯点灯装置は、整流器３と、昇圧チョッパ回路２と、インバータ回路９と、予熱降圧トランスＴｒ４と、予熱降圧トランスＴｒ４に高周波電力を供給するインバータ回路１２とを備えている。
【００８１】
インバータ回路１２は、電流検知抵抗Ｒｓ１の出力端に接続された平滑器５と、平滑器５からの出力値を制御目標電圧と比較することでインバータ回路１２を制御するエラーアンプ１３とで構成されたフィードバック回路を備えており、本実施形態ではフィードバック回路からの制御信号（制御指令値）に基づいて定電力制御を行っている。すなわち、エラーアンプ１３が、平滑器５の出力値と制御目標電圧の比較結果に応じた制御信号をインバータ回路１２の発振回路ＯＳＣ５に出力し、発振回路ＯＳＣ５では予熱降圧トランスＴｒ４の出力電力が一定になるように上記制御信号に基づいてスイッチング素子の動作周波数を変化させている。ここに、上記のフィードバック回路により定電力制御回路が構成されている。
【００８２】
ここにおいて、実施形態４では電流検知抵抗Ｒｓ１の出力端に接続された平滑器５の出力値を基準電圧と比較することでフィラメントの断線を検出しているが、本実施形態ではエラーアンプ１３から出力される制御信号を基準電圧と比較することでフィラメントの断線を検出している。すなわち、本実施形態では、フィードバック回路の制御信号（制御指令値）に基づいて、予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力を検出していることになる。以下にフィラメントの断線の検出動作について説明する。
【００８３】
例えば、何れかのフィラメントが断線した場合、断線したフィラメントでは電力が消費されないから予熱降圧トランスＴｒ４の出力電力は低下し、その結果エラーアンプ１３は予熱降圧トランスＴｒ４の出力電力を増加させる制御信号を出力することになる。そして、比較器６においてこの制御信号を基準電圧と比較し、フィラメントが断線していると判断した場合には、比較器６から停止信号ＬＥ１がインバータ回路９の発振回路ＯＳＣ１に入力され、発振回路ＯＳＣ１の発振が停止される。
【００８４】
而して、本実施形態によれば、定電力制御回路（フィードバック回路）の制御指令値（内部制御信号）を利用してフィラメントの異常を検出しているので、特別な演算器を用いることなく予熱降圧トランスＴｒ４の入力電力を正確に検知することができる。
【００８５】
また、定電力制御を行う予熱回路では、各フィラメントの抵抗特性が多少異なっていても、一定のジュール熱エネルギーを各フィラメントに供給できるので、様々な種類のランプの予熱回路として使用できる共通の予熱回路設計が容易になり、さらにランプ電流によるフィラメントの温度上昇を補償する効果もある。
【００８６】
なお、本実施形態においても、予熱回路に流れるフィラメント電流または点灯回路に流れるランプ電流の位相を調整する位相調整手段を採用し、両者の位相差が小さくなるように調整してもよい。
【００８７】
（実施形態６）
図１０は実施形態６の放電灯点灯装置の回路図を示し、実施形態４の放電灯点灯装置に対して、ランプの点灯／消灯を制御するタイミング信号を発生させる出力制御器１６をフィラメント断線の検出回路に用いている点で異なっており、それ以外の構成については実施形態４と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８８】
本実施形態の放電灯点灯装置は、整流器３と、昇圧チョッパ回路２と、インバータ回路９、１１と、予熱降圧回路Ｔｒ４と、フィラメント断線の検出回路とを備えている。
【００８９】
フィラメント断線の検出回路は、電流検知抵抗Ｒｓ１の出力端に接続された平滑器５と、一方の入力端子に平滑器５の出力端が接続されるとともに他方の入力端子に基準電圧が接続された比較器６と、ランプの点灯／消灯を制御するタイミング信号を発生させる出力制御器１６と、出力制御器１６の出力信号を反転させる反転回路１４と、比較器６からの制御信号および出力制御器１６からの出力信号に基づいて停止信号ＬＥ１を出力するＡＮＤ回路１５とで構成され、ＡＮＤ回路１５の出力信号はインバータ回路９を構成する発振回路ＯＳＣ１に出力されるようになっている。
【００９０】
次に、フィラメント断線の検出動作について説明する。なお、以下の説明では蛍光ランプＬ１についてのみ説明を行う。図１１（ａ）は、出力制御器１６の出力信号ＯＥと、蛍光ランプＬ１の電極間を流れるランプ電流Ｉａおよびランプ電圧Ｖａと、平滑器５の出力電圧Ｖｉｓと、上記出力信号ＯＥの反転信号と、ＡＮＤ回路１５から出力される停止信号ＬＥ１を示している。
【００９１】
ある時刻ｔ０の時点で昇圧チョッパ回路２が起動し、放電灯点灯装置が動作を開始するが、時刻ｔ１までは蛍光ランプＬ１のフィラメントＦ１１、Ｆ１２を所定の温度まで加熱させる先行予熱動作が行われる。そして、時刻ｔ１の時点で出力制御器１６からの出力信号ＯＥがハイになり、蛍光ランプＬ１の始動動作が時刻ｔ２まで行われる。さらに、時刻ｔ２の時点で蛍光ランプＬ１が始動し、蛍光ランプＬ１の電極間にランプ電流Ｉａが流れ、蛍光ランプＬ１が定常点灯状態となる。
【００９２】
ここで、本実施形態では、実施形態４と異なり、フィラメント断線の検出動作をランプ電流Ｉａが流れていない期間のみ行っている。すなわち、比較器６からの制御信号をそのまま発振回路ＯＳＣ１に出力するのではなく、出力制御器１６からの出力信号との論理和を出力しており、検出動作を行う期間を制限している。具体的には、出力制御器１６からの出力信号ＯＥの反転信号がハイとなっているとき（図１１（ａ）中の時刻ｔ０から時刻ｔ１の期間）のみフィラメント断線の検出動作を行っている。
【００９３】
次に、調光時におけるフィラメント断線の検出動作について説明する。図１１（ｂ）は、調光時における上記の各種信号を示している。時刻ｔ０以前では、出力制御器１６からの出力信号ＯＥはローであるから、蛍光ランプＬ１は消灯しており、予熱降圧トランスＴｒ４のみ動作している。時刻ｔ０の時点で出力制御器１６の出力信号ＯＥがハイになり、蛍光ランプＬ１が始動して電極間にランプ電流Ｉａが流れ、蛍光ランプＬ１が点灯状態になる。次に、時刻ｔ１の時点では出力制御器１６の出力信号ＯＥがローになり、蛍光ランプＬ１は消灯し、予熱降圧トランスＴｒ４のみ動作を継続する。そして、本例の蛍光ランプＬ１では、点灯時間と消灯時間を調整して上記の点灯動作と消灯動作を繰り返すことで蛍光ランプＬ１を調光させている。
【００９４】
ここで、時刻ｔ３の時点では蛍光ランプＬ１は消灯し、予熱降圧トランスＴｒ４のみ動作を継続している。そして、時刻ｔ４の時点でフィラメントＦ１１、Ｆ１２の何れかが断線したとすると、平滑器５の出力電圧Ｖｉｓに変化が生じ、この変化は比較器６で検出される。またこのとき、出力制御器１６の出力信号ＯＥの反転信号はハイなので、ＡＮＤ回路１５の停止信号ＬＥ１はハイになり、発振回路ＯＳＣ１の発振が停止される。ここに、消灯期間とは、フィラメントを所定の温度まで加熱させる先行予熱期間と、点灯動作と消灯動作を繰り返す調光動作における消灯動作期間をいう。
【００９５】
而して、本実施形態によれば、蛍光ランプＬ１〜Ｌ４の電極間をランプ電流が流れていない消灯期間にのみフィラメント断線の検出動作を行っているので、例えばランプ電流が予熱回路に流入する回路構成であってもランプ電流による影響を受けることがなく、電力検知の精度を向上させることができる。また、ランプ始動前の先行予熱動作時のみだけでなく、点灯と消灯を繰り返す調光時における消灯時にも検出動作を行うので、長期に渡ってフィラメント断線の検出が可能である。さらに、消灯期間が短時間であっても検出動作が可能であるから、例えば数時間おきに定期的に検出するように構成してもよい。
【００９６】
なお、本実施形態においても、予熱回路に流れるフィラメント電流または点灯回路に流れるランプ電流の位相を調整する位相調整手段を採用し、両者の位相差が小さくなるように調整してもよい。
【００９７】
また、実施形態１〜６では、発振回路ＯＳＣ１に停止信号ＬＥ１が入力されると発振回路ＯＳＣ１の発振を停止させているが、例えば点灯回路（インバータ回路）の出力を低下させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同上の回路中を流れる電流の経路を説明する説明図である。
【図３】同上の動作を説明するグラフである。
【図４】実施形態２の放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】同上の回路中を流れる電流の経路を説明する説明図である。
【図６】実施形態３の放電灯点灯装置の回路図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は同上に用いられる乗算器に入力される電圧、電流およびこれらを乗算した電力を示すグラフである。
【図８】実施形態４の放電灯点灯装置の回路図である。
【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】（ａ）、（ｂ）は同上の動作を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００９９】
１  インバータ回路（点灯回路）
２  昇圧チョッパ回路（点灯回路）
３  整流器（点灯回路）
６  比較器（異常検知手段）
Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ３１、Ｆ３２、Ｆ４１、Ｆ４２  フィラメント
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４  蛍光ランプ（放電灯）
Ｒｓ１  電流検知抵抗（電力検知手段）
Ｔｒ１、Ｔｒ２  予熱降圧トランス（予熱回路）
【図１】
2009289491.tif 000003
【図２】
2009289491.tif 000004
【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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