(57)【要約】【課題】複数の放電灯を均一に点灯させる上で、異常検出回路を一つ設けるだけで済む低コストな放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】この放電灯点灯装置は、一対の低圧側フィラメントと高圧側フィラメントを有する複数の放電灯３５〜３８と、各放電灯３５〜３８の高圧側フィラメント３５ａ〜３８ａと低圧側フィラメント３５ｂ〜３８ｂとの間に介挿接続され、複数の放電灯３５〜３８を連結する分流素子２８〜３４と、フィラメント用トランス２４〜２７をスイッチング駆動するフィラメント用トランス駆動回路８〜１１と、低圧側フィラメント３８ｂと分流素子３４とフィラメント用トランス２７の２次巻線で構成された閉ループ回路５８に接続され、この閉ループ回路５８に流れる低圧側フィラメント電流を検出する異常検出回路４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側と低圧側にフィラメントを有する複数の放電灯と、
前記各放電灯に対応して設けられ、それぞれの放電灯を点灯させるための複数の点灯回路と、
前記高圧側と低圧側のフィラメントにそれぞれ電流を供給するために前記放電灯に対応して設けられ、１次巻線および２次巻線を有するトランスを含む複数のフィラメント電流供給回路と、
前記高圧側のフィラメントに電流を流す第１の閉ループ回路と前記低圧側のフィラメントに電流を流す第２の閉ループ回路とを形成するために前記トランスの２次巻線と各フィラメント間に介在して設けられ、隣接する前記第１の閉ループ回路と前記第２の閉ループ回路間の電流を均等化する複数の電流調整手段と、
前記トランスをスイッチング駆動する複数の駆動回路と、
複数の中の一つの前記第２の閉ループ回路に接続され、前記第２の閉ループ回路に流れる電流に応じて前記複数の放電灯の異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記放電灯の異常が検出された場合、前記複数の駆動回路および前記複数の点灯回路を停止させる制御手段と
を具備することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記異常検出手段は、
前記第２の閉ループ回路に流れる電流を電圧に変換し、その電圧値が予め設定された許容範囲を外れた場合、前記放電灯の点灯異常を検出することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記フィラメント電流供給回路は、
正常時に前記放電灯の各フィラメントを予熱するために電流を供給することを特徴とする請求項１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、例えば他励共振により複数の放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電灯（以下「ランプ」と称す）の長寿命化を図る手段の一つとして、ランプを点灯させるときにフィラメントに流れる電流を一定にする技術が既に開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、ランプを点灯させる場合、ランプのフィラメント電流を均―化させるため、ランプ両端のフィラメントと、それぞれのフィラメントに電流を供給する電源にて構成される２つの閉ループ回路間に、分流素子を設けることで制御可能である。
【０００４】
この種の放電灯点灯回路では、回路上に異常検出回路を設けてフィラメント電流の増加、減少を検出することで、フィラメントの異常を検出することが可能である。
【特許文献１】特開２００３−１３３０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯回路の場合、接続ケーブルの長さ等の影響により放電灯間のフィラメント電流に、ばらつきが生じてしまい、一つの異常検出回路では誤検出のおそれがあることから、異常検出回路を放電灯毎に設ける必要があり、部品点数の増加を招くという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、複数の放電灯を点灯させる上で異常検出回路を一つ設けるだけで済む低コストな放電灯点灯装置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】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明の放電灯点灯装置は、高圧側と低圧側にフィラメントを有する複数の放電灯と、前記各放電灯に対応して設けられ、それぞれの放電灯を点灯させるための複数の点灯回路と、前記高圧側と低圧側のフィラメントにそれぞれ電流を供給するために前記放電灯に対応して設けられ、１次巻線および２次巻線を有するトランスを含む複数のフィラメント電流供給回路と、前記高圧側のフィラメントに電流を流す第１の閉ループ回路と前記低圧側のフィラメントに電流を流す第２の閉ループ回路とを形成するために前記トランスの２次巻線と各フィラメント間に介在して設けられ、隣接する前記第１の閉ループ回路と前記第２の閉ループ回路間の電流を均等化する複数の電流調整手段と、前記トランスをスイッチング駆動する複数の駆動回路と、複数の中の一つの前記第２の閉ループ回路に接続され、前記第２の閉ループ回路に流れる電流に応じて前記複数の放電灯の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により前記放電灯の異常が検出された場合、前記複数の駆動回路および前記複数の点灯回路を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
上記放電灯点灯装置において、異常検出手段は、第２の閉ループ回路に流れる電流を電圧に変換し、その電圧値が予め設定された許容範囲を外れた場合、放電灯の点灯異常を検出する。また、フィラメント電流供給回路は、正常時に放電灯の各フィラメントを予熱するために電流を供給する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の放電灯を点灯させる上で、異常検出回路を一つ設けるだけで済む低コストな放電灯点灯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る放電灯点灯装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、この放電灯点灯装置は、ＤＣ電源１、制御ＩＣ２と、漏洩磁束型の昇圧トランス１２〜１５、昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜７、コンデンサ１６〜２３と、フィラメント用トランス２４〜２７と、これらフィラメント用トランス２４〜２７をスイッチング駆動するフィラメント用トランススイッチング駆動回路８〜１１、複数の放電灯３５〜３８と、これら複数の放電灯３５〜３８の各フィラメントに電流を均等に流すための閉ループ回路の一部を担う電流調整手段としての分流素子２８〜３４と、異常検出回路４０とを備える。
【００１２】
ＤＣ電源１は、装置内の各部に直流電源を供給する。昇圧トランス１２〜１５は、一次側巻線に供給された電圧の数倍の電圧を二次巻線に発生させる。
【００１３】
昇圧トランス１２の二次巻線に発生された電圧は、コンデンサ１６，１８を通じて放電灯３８へ供給される。コンデンサ１８は共振用コンデンサである。昇圧トランス１３の二次巻線に発生された電圧は、コンデンサ１７，１９を通じて放電灯３７へ供給される。コンデンサ１９は共振用コンデンサである。昇圧トランス１４の二次巻線に発生された電圧は、コンデンサ２０，２１を通じて放電灯３６へ供給される。コンデンサ２１は共振用コンデンサである。昇圧トランス１５の二次巻線に発生された電圧は、コンデンサ２２，２３を通じて放電灯３５へ供給される。コンデンサ２３は共振用コンデンサである。
【００１４】
昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜７は、昇圧トランス１２〜１５をスイッチング駆動する駆動手段である。フィラメント用トランス２４〜２７は、フィラメントに予熱電圧を印加するためのトランスであり、１次巻線に対して、高圧側フィラメント３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ用の２次巻線と、低圧側フィラメント３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，３８ｂ用の２次巻線とが設けられている。
【００１５】
制御ＩＣ２は、スイッチング駆動信号制御回路２ａとフィラメント電流制御回路２ｂとを有している。
【００１６】
スイッチング駆動信号制御回路２ａは、外部信号（点灯信号）の入力でスイッチング動作を開始する。フィラメント電流制御回路２ｂは、異常検出回路４０から入力された電圧が予め設定された許容範囲から外れた場合にスイッチング駆動信号制御回路２ａにスイッチング動作を停止するよう制御信号を送る。
【００１７】
スイッチング駆動信号制御回路２ａは、フィラメント電流制御回路２ｂからの停止用の制御信号の入力で、スイッチング駆動信号の出力を停止しスイッチング駆動回路４〜７のスイッチング動作を停止させる。
【００１８】
フィラメント電流制御回路２ｂは、異常検出回路４０から入力される電圧を常時監視している。フィラメント電流制御回路２ｂは、外部信号としてオン信号がスイッチング駆動信号制御回路２ａに入力されたときに、放電灯３５〜３８を瞬時に点灯させるための予熱用電流を供給する。フィラメント用トランス２４〜２７は、１次巻線および２次巻線を有している。
【００１９】
フィラメント電流制御回路２ｂ、フィラメント用トランススイッチング駆動回路８〜１１およびフィラメント用トランス２４〜２７は、高圧側と低圧側のフィラメントにそれぞれ電流を供給するために放電灯３５〜３８に対応して設けられた複数のフィラメント電流供給回路として機能する。各フィラメント電流供給回路は正常時に放電灯３５〜３８の各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを予熱するために電流を供給する。
【００２０】
フィラメント電流制御回路２ｂにより、消灯時にフィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂに弱電流（微少電流）を流し続けておくことで、フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの寿命を延命するという効果がある。
【００２１】
つまり、制御ＩＣ２は、異常検出回路４０からのフィードバック電圧Ｖ１が予め設定されている正常時の電圧範囲（許容範囲）に入っているか否かを常に比較判定し、フィードバック電圧Ｖ１が許容範囲から外れた場合に、フィラメント断線やフィラメントショート等の放電灯３５〜３８の点灯異常を検出する。
【００２２】
制御ＩＣ２は、このような放電灯３５〜３８の点灯異常が発生したときにスイッチング駆動信号制御回路２ａおよびフィラメント電流制御回路２ｂの動作をそれぞれ停止させるための制御信号を出力し、回路全体を安全に停止させる。
【００２３】
放電灯３５は、一対の低圧側フィラメント３５ａと高圧側フィラメント３５ｂを有している。放電灯３６は、一対の低圧側フィラメント３６ａと高圧側フィラメント３６ｂを有している。放電灯３７は、一対の低圧側フィラメント３７ａと高圧側フィラメント３７ｂを有している。放電灯３８は、一対の低圧側フィラメント３８ａと高圧側フィラメント３８ｂを有している。
【００２４】
放電灯３５に対して、昇圧トランス用スイッチング駆動回路７とフィラメント用トランススイッチング駆動回路８とフィラメント用トランス２４と分流素子２８，２９とで構成される点灯回路がある。
【００２５】
放電灯３６に対して、昇圧トランス用スイッチング駆動回路６とフィラメント用トランススイッチング駆動回路９とフィラメント用トランス２５と分流素子２９，３０，３１とで構成される点灯回路がある。
【００２６】
放電灯３７に対して、昇圧トランス用スイッチング駆動回路５とフィラメント用トランススイッチング駆動回路１０とフィラメント用トランス２６と分流素子３１，３２，３３とで構成される点灯回路がある。
【００２７】
放電灯３８に対して、昇圧トランス用スイッチング駆動回路４とフィラメント用トランススイッチング駆動回路１１とフィラメント用トランス２７と分流素子３３，３４とで構成される点灯回路がある。
【００２８】
分流素子２８〜３４は、高圧側フィラメント３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａに電流を流す第１の閉ループ回路５１，５３，５５，５７と低圧側フィラメント３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，３８ｂに電流を流す第２の閉ループ回路５２，５４，５６，５８とを形成するためにフィラメント用トランス２４〜２７の２次巻線と各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ間に介在して設けられている。
【００２９】
換言すれば、分流素子２８〜３４は、各放電灯３５〜３８の両端の２つのフィラメントそれぞれに電流を流すように第１及び第２の閉ループ回路を形成するためにフィラメント用トランス２４〜２７の２次巻き線と各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ間に介在して接続されている。
【００３０】
例えば分流素子２８は、放電灯３５の両端のフィラメント３５ａ，３５ｂと、それぞれのフィラメント３５ａ，３５ｂに微小のフィラメント電流（予熱電流）を供給する電源となるフィラメント用トランス２４との間に介在して２つの閉ループ回路５１，５２を形成している。分流素子２９は、放電灯３５の点灯回路と隣り合う放電灯３６の点灯回路との間に介在して２つの閉ループ回路５２，５３を形成している。
【００３１】
分流素子３０は、放電灯３６の両端のフィラメント３６ａ，３６ｂと、それぞれのフィラメント３６ａ，３６ｂに微小のフィラメント電流（予熱電流）を供給する電源となるフィラメント用トランス２５との間に介在して２つの閉ループ回路５３，５４を形成している。分流素子３１は、放電灯３６の点灯回路と隣り合う放電灯３７の点灯回路との間に介在して２つの閉ループ回路５４，５５を形成している。
【００３２】
分流素子３２は、放電灯３７の両端のフィラメント３７ａ，３７ｂと、それぞれのフィラメント３７ａ，３７ｂに微小のフィラメント電流（予熱電流）を供給する電源となるフィラメント用トランス２６との間に介在して２つの閉ループ回路５５，５６を形成している。分流素子３３は、放電灯３７の点灯回路と隣り合う放電灯３８の点灯回路との間に介在して２つの閉ループ回路５６，５７を形成している。
【００３３】
分流素子３４は、放電灯３８の両端のフィラメント３８ａ，３８ｂと、それぞれのフィラメント３８ａ，３８ｂに微小のフィラメント電流（予熱電流）を供給する電源となるフィラメント用トランス２７との間に介在して２つの閉ループ回路５７，５８を形成している。
【００３４】
すなわち、分流素子３４は、高圧側フィラメント３８ａに電流を流す第１の閉ループ回路としての閉ループ回路５７と低圧側フィラメント３８ｂに電流を流す第２の閉ループ回路としての閉ループ回路５８とを形成するためにフィラメント用トランス２７の２次巻線と各フィラメント３８ａ，３８ｂ間に介在して設けられており、隣接する閉ループ回路５７と閉ループ回路５８間の電流を均等化する電流調整手段として機能する。つまり分流素子３４は、閉ループ回路５７に流れる電流と閉ループ回路５８に流れる電流とを均等にする。他の分流素子２８〜３３も同様である。
【００３５】
異常検出回路４０は、放電灯３８の点灯回路に接続して設けられている。異常検出回路４０は、低圧側フィラメント３８ｂと分流素子３４とフィラメント用トランス２７の２次巻線で構成された閉ループ回路５８に接続されている。異常検出回路４０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１，Ｄ２等で構成される電流／電圧変換回路である。
【００３６】
具体的には、異常検出回路４０は、放電灯３８の低圧側フィラメント３８ｂとＧＮＤとの間に電流検出用の抵抗Ｒ１を介挿して接続し、またこの電流検出用の抵抗Ｒ１と並列に、コンデンサＣ１とダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ２で構成される整流回路を接続し、この整流回路の整流出力を抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧し、フィードバック電圧Ｖ１として取り出すようにしている。
【００３７】
すなわち、この異常検出回路４０は、上記閉ループ回路に流れる低圧側フィラメント３８ｂの電流を検出し、それを電圧に変換して制御ＩＣ２（のフィラメント電流制御回路２ｂ）へ出力するよう構成されている。
【００３８】
異常検出回路４０は、複数の閉ループ回路の中の一つの第２の閉ループ回路５８だけに接続されている。異常検出回路４０とフィラメント電流制御回路２ｂは、第２の閉ループ回路５８に流れる電流に応じて放電灯３５〜３８の点灯異常を検出する異常検出手段として機能する。
【００３９】
異常検出回路４０とフィラメント電流制御回路２ｂは、閉ループ回路５８に流れる電流を電圧に変換し、その電圧値が予め設定された許容範囲を外れた場合、放電灯３５〜３８の点灯異常を検出する。
【００４０】
スイッチング駆動信号制御回路２ａは、フィラメント電流制御回路２ｂにより放電灯の異常が検出された場合、複数のスイッチング駆動回路２４〜２７および複数の点灯回路（昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜８、昇圧用トランス１２〜１５、コンデンサＣ１６乃至２３）を停止させる制御手段として機能する。
【００４１】
ここで、この放電灯点灯装置の動作を説明する。
放電灯点灯装置の場合、外部信号としての点灯信号がオフ（信号の入力が停止）されると、スタンバイモードとなる。このスタンバイモードでは、スイッチング駆動信号制御回路２ａは、昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜７を停止させる一方、フィラメント電流制御回路２ｂおよびフィラメント用トランススイッチング駆動回路８〜１１を動作させるので、各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂに微小電流が流される。
【００４２】
このスタンバイモードでは、各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂは、微小のフィラメント電流により常時予熱されているものの放電灯３５〜３８は点灯しない。
【００４３】
点灯信号がオン（入力）されると、スイッチング駆動信号制御回路２ａは、昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜７を駆動させると共に、フィラメント電流制御回路２ｂおよびフィラメント用トランススイッチング駆動回路８〜１１を動作させるので、予熱電流のときよりも昇圧が大きくなり、放電灯３５〜３８が正常点灯に必要な電流が出力される。
【００４４】
これにより、各フィラメント３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂには、正常点灯に必要なフィラメント電流が常時供給されるようになり、さらに、昇圧トランス１２〜１５の出力が接続された側に放電に必要な電圧が印加され、フィラメント電極間で放電が開始され、放電灯３５〜３８が点灯する。
【００４５】
また、点灯信号がオンされている中で、放電灯３５〜３８の点灯に異常が生じた場合、フィードバック電圧Ｖ１が低下または０Ｖになるので、制御ＩＣ２のフィラメント電流制御回路２ｂでは、正常範囲とは異なる低圧側フィラメント電流が検出される。つまり放電灯の点灯異常が検出される。
【００４６】
すると、フィラメント電流制御回路２ｂは、放電灯の点灯異常をスイッチング駆動信号制御回路２ａへ通知し、スイッチング駆動信号制御回路２ａは、昇圧トランス用スイッチング駆動回路４〜７に対して昇圧トランス１２〜１５のスイッチング動作を停止させる信号を出力する。
【００４７】
また、スイッチング駆動信号制御回路２ａは、フィラメント電流制御回路２ｂに対してフィラメント用トランス２４〜２７のスイッチング動作を停止させる信号を出力する。
【００４８】
これにより、昇圧トランス１２〜１５とフィラメント用トランス２４〜２７とが停止したことで、放電灯３５〜３８には一切電圧が印加されなくなり、安全に停止する。
【００４９】
このようにこの放電灯点灯装置では、複数の放電灯３５〜３８とフィラメント用トランス２４〜２７の２次巻線間に分流素子２８〜３４を接続すると共に、複数の放電灯３５〜３８のフィラメント予熱用の閉ループ回路を分流素子２８〜３４で連結したことで、各放電灯３５〜３８の両極（低圧側フィラメント３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ，３８ｂと高圧側フィラメント３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ）に流れるフィラメント電流がほぼ同一の値で供給できる。したがって、どの放電灯３５〜３８のフィラメント電流を検出しても異常検出が可能になる。
【００５０】
この例では、低圧側フィラメント３８ｂと分流素子３４とフィラメント用トランス２７の２次巻線で構成された閉ループ回路５８に流れる低圧側フィラメント電流を、一つの異常検出回路４０で検出し電圧に変換してそのフィードバック電圧Ｖ１を制御ＩＣ２へフィードバックすることで、異常検出を行うようにしている。
【００５１】
制御ＩＣ２では、フィラメント電流制御回路２ｂが、異常検出回路４０から入力されるフィードバック電圧Ｖ１を予め設定された電圧範囲と常に比較判定しており、フィードバック電圧Ｖ１が電圧範囲から外れた場合に、異常発生を検出し、スイッチング駆動信号制御回路２ａおよびフィラメント電流制御回路２ｂの動作をそれぞれ停止させるための制御信号を出力する。
【００５２】
これにより、スイッチング駆動信号制御回路２ａおよびフィラメント電流制御回路２ｂが停止し、この放電灯点灯装置の回路動作全体を安全に停止させることができる。
【００５３】
このようにこの実施形態の放電灯点灯装置によれば、複数の放電灯３５〜３８間の閉ループ回路５１〜５８に流れる予熱電流を均等化するように分流素子２８〜３４を接続したことで、均―化されたフィラメント電流を各放電灯３５〜３８に供給することができる。
【００５４】
また、低圧側フィラメント３８ｂと分流素子３４とフィラメント用トランス２７の２次巻線で構成された閉ループ回路５８に異常検出回路４０を接続し、その閉ループ回路５８に流れるフィラメント電流を検出することで、フィラメント異常により生じるフィラメント電流の増加及び減少を検出可能となり、回路の簡素化、部品点数の削減が可能となる。
【００５５】
すなわち、複数の放電灯３５〜３８を均一に点灯させる上で一つの異常検出回路４０を設けるだけで済むようになり、使用部品点数を削減することができる。
【００５６】
なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。
【００５７】
例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、放電灯３８の閉ループ回路５８に異常検出回路４０を接続したが、これに限らず、他の放電灯３５〜３７の閉ループ回路５２，５４，５６のいずれかに異常検出回路４０を接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…電源、２…制御ＩＣ、２ａ…スイッチング駆動信号制御回路、２ｂ…フィラメント電流制御回路、４〜７…昇圧トランス用スイッチング駆動回路、８〜１１…フィラメント用トランススイッチング駆動回路、１２〜１５…昇圧トランス、１６〜２３…コンデンサ、２４〜２７…フィラメント用トランス、２８〜３４…分流素子、３５〜３８…放電灯、３５ａ〜３８ａ…高圧側フィラメント、３５ｂ〜３８ｂ…低圧側フィラメント、４０…異常検出回路。
【図１】
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