(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を電源として平滑コンデンサを充電するＤＣ−ＤＣコンバータである昇圧回路と、平滑コンデンサの両端間に接続され平滑コンデンサを電源として発光する放電灯と、放電灯を発光させるタイミングで放電灯にトリガをかけるトリガ回路と、放電灯が一定の点滅周期で点滅するように一定周期の点滅信号をトリガ回路に与えるとともに昇圧回路の動作の開始および停止を制御する制御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を監視する電圧検出回路とを備え、制御回路では、昇圧回路の動作を開始した後に電圧検出回路により検出される平滑コンデンサの両端電圧が規定した閾値電圧に達すると昇圧回路の動作を停止するとともに昇圧回路の動作が停止している期間内で点滅信号を発生し、かつ昇圧回路の動作の停止後に昇圧回路の動作の開始から動作の停止までの時間と点滅周期との差の時間が経過した時点で昇圧回路の動作を再開させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
電池を電源として平滑コンデンサを充電するＤＣ−ＤＣコンバータである昇圧回路と、平滑コンデンサの両端間に接続され平滑コンデンサを電源として発光する放電灯と、放電灯を発光させるタイミングで放電灯にトリガをかけるトリガ回路と、放電灯が一定の点滅周期で点滅するように一定周期の点滅信号をトリガ回路に与えるとともに昇圧回路の動作の開始および停止を制御する制御回路と、前記電池の両端電圧を検出する電圧検出回路とを備え、制御回路では、昇圧回路の動作を開始した後に平滑コンデンサの両端電圧が規定した閾値電圧に達するまでの時間を、電圧検出回路により検出される電池の両端電圧に基づいて推定し、推定した時間だけ昇圧回路を動作させた後に昇圧回路の動作を停止させるとともに昇圧回路の動作が停止している期間内で点滅信号を発生し、かつ昇圧回路の動作の停止後に昇圧回路の動作開始から動作停止までの時間と点滅周期との差の時間が経過した時点で昇圧回路の動作を再開させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記制御回路では前記電圧検出回路による前記電池の両端電圧の検出を前記昇圧回路の動作が停止している期間に行う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】
前記電池の両端電圧を検出する第２の電圧検出回路と、第２の電圧検出回路で検出した電池の両端電圧に対して前記昇圧回路の出力変化を小さくする方向に前記昇圧回路を制御する出力制御手段とが付加されてい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５】
前記出力制御手段が、前記第２の電圧検出回路で検出した前記電池の両端電圧と規定の基準電圧との差分を求める差動増幅回路と、差動増幅回路の出力電圧である誤差電圧に基づいて前記昇圧回路の出力を調節する駆動部とを備える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】
前記第２の電圧検出回路としてＡ／Ｄ変換器を備え、前記出力制御手段が、Ａ／Ｄ変換器の出力値にあらかじめ対応付けた動作条件を選択して前記昇圧回路を動作させることにより前記昇圧回路の出力を調節する駆動部とを備える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７】
前記放電灯がキセノンランプであって、前記点滅周期が０．５ｓ±１０％であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか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、電池を電源として放電灯を点滅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】
従来から、たとえば誘導灯として用いるために光源となる放電灯を規定周期で点滅させる放電灯点灯装置が知られている。この種の点滅形誘導灯には光源としてキセノンランプを用いるものが提供されており、火災などの非常時に誘導灯として用いるために、常時は商用電源から２次電池を充電しておき、非常時に２次電池を電源としてキセノンランプを点滅させるように構成してある。
【０００３】
すなわち、この種の用途に用いる放電灯点灯装置は、図２０に示すように、常時に商用電源ＡＣを電源として２次電池Ｂを充電する充電回路１を備えるとともに、非常時に２次電池Ｂの電圧をキセノンランプＸｅの発光に必要な電圧まで昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータからなる昇圧回路２を備える。また、キセノンランプＸｅにはトリガ回路３が接続され、トリガ回路３がキセノンランプＸｅを発光させるタイミングでキセノンランプＸｅにトリガをかけることによってキセノンランプＸｅをほぼ一定周期で点滅させることが可能になっている。
【０００４】
すなわち、昇圧回路２は、１次巻線にセンタタップを設けたトランスＴ１と、２次電池Ｂの正極とトランスＴ１のセンタタップとの間に挿入されたインダクタＬ１と、トランスＴ１の１次巻線の各一端と２次電池Ｂの負極との間にそれぞれ挿入された一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを備え、トランスＴ１の２次巻線には倍電圧整流回路が接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はバイポーラトランジスタからなり、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタがそれぞれトランスＴ１の１次巻線に接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のエミッタ同士は共通に接続されて２次電池Ｂの負極に接続される。さらに、スイッチング素子Ｑ１のベースはベース抵抗Ｒ１およびスイッチ要素Ｓ１を介して２次電池Ｂの正極に接続されており、図示しない制御回路からの制御信号によってスイッチ要素Ｓ１がオンにされると、スイッチング素子Ｑ１にバイアスがかかって昇圧回路２が起動されるようにしてある。また、トランスＴ１には帰還巻線が設けられ、帰還巻線の各一端は各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のベースにそれぞれ接続されている。つまり、スイッチング素子Ｑ２のベースは帰還巻線を介してベース抵抗Ｒ１に接続される。倍電圧整流回路は、トランスＴ１の２次巻線の両端間にコンデンサＣ２とダイオードＤ１と電解コンデンサである平滑コンデンサＣ０との直列回路を接続するともに、ダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ０との直列回路にダイオードＤ２を並列接続した周知構成を有する。コンデンサＣ２は電流制限素子として機能する。
【０００５】
上述した昇圧回路２はプシュプル型のＤＣ−ＤＣコンバータであって、スイッチ要素Ｓ１がオンになりスイッチング素子Ｑ１がオンになると、インダクタＬ１を通して２次電池Ｂからの電流がトランスＴ１の１次巻線に流れ、帰還巻線を介して自己帰還がかかることによって自励発振動作を行うのである。このようにトランスＴ１の１次側において自励発振動作が行われると、トランスＴ１の２次巻線に交流出力が得られ、トランスＴ１の２次巻線の交流出力が倍電圧整流回路により整流されることによって平滑コンデンサＣ０の両端電圧としてキセノンランプＸｅを発光させることが可能な程度の比較的高電圧である直流電圧を得ることができる。
【０００６】
ところで、点滅形誘導灯については、日本照明器具工業会発行の「誘導灯器具および避難誘導システム用装置技術基準」ＪＩＬ５５０２において、点滅周波数が２Ｈｚ（±１０％）と定められている。そこで、キセノンランプＸｅの発光が２Ｈｚ（つまり、０．５ｓ（±１０％）間隔）で繰り返されるように、トリガ回路３によってキセノンランプＸｅの発光タイミングを制御している。トリガ回路３は、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とパルストランスＰＴの１次巻線との直列回路を備え、この直列回路が平滑コンデンサＣ０の両端間に接続される。また、パルストランスＰＴの１次巻線とコンデンサＣ３との直列回路にはスイッチ要素Ｓ３が並列接続される。キセノンランプＸｅには近接導体ＮＲ（図２参照）が並設され、キセノンランプＸｅの一端と近接導体ＮＲとの間にパルストランスＰＴの２次巻線が挿入される。
【０００７】
したがって、平滑コンデンサＣ０の両端電圧がキセノンランプＸｅの発光に必要な程度の電圧（たとえば、３００Ｖ）に達した状態で図示しない制御回路によりスイッチ要素Ｓ３をオンにすれば、コンデンサＣ３の電荷によってパルストランスＰＴの１次巻線に電流を流してキセノンランプＸｅにトリガをかけ、平滑コンデンサＣ０の両端電圧によってキセノンランプＸｅを発光させることができる。つまり、キセノンランプＸｅにトリガをかけるとは、キセノンランプＸｅの一方の電極と近接導体ＮＲとの間に微放電が生じる程度の放電開始電圧を近接動作ＮＲに印加することを意味する。ここに、昇圧回路２は平滑コンデンサＣ０の両端電圧がキセノンランプＸｅの発光後に０．５ｓで元の電圧に復帰するように設計される。つまり、平滑コンデンサＣ０の両端電圧は図２１に示すように変化するのであって、たとえば３００Ｖに達するとキセノンランプＸｅの発光により放電し、０．５ｓ後に再び３００Ｖに復帰するという動作を繰り返すことになる。
【０００８】
ところで、図２０に示した構成では、２次電池Ｂの電圧変化に対応する手段を備えていないから、２次電池Ｂの電圧が変化すると昇圧回路２による平滑コンデンサＣ０の充電速度に影響が生じ、結果的にキセノンランプＸｅの発光強度に影響する。すなわち、２次電池Ｂの電圧が高いときには平滑コンデンサＣ０への充電速度が速くなりスイッチ要素Ｓ３がオンになるときに必要以上に高い電圧まで充電されるから、キセノンランプＸｅの発光強度が高くなり、逆に、２次電池Ｂの電圧が低いときには平滑コンデンサＣ０への充電速度が遅くなりスイッチ要素Ｓ３がオンになるときの電圧も低下するから、キセノンランプＸｅの発光強度が低くなり、場合によってはキセノンランプＸｅが発光しないこともある。
【０００９】
上述のように、図２０に示した構成では、２次電池Ｂの電圧に応じてキセノンランプＸｅの発光強度が変化するから、誘導灯として用いるときに必要な明るさを長時間に亘って確保できないことがある。そこで、２次電池Ｂの電圧が変化したときのキセノンランプＸｅの発光強度への影響を軽減する構成として、図２２ないし図２５に示す構成が提案されている。
【００１０】
図２２に示す構成は、２次電池Ｂと昇圧回路２との間に昇圧回路２への入力電圧を可変とする電圧調整回路４を挿入するとともに、平滑コンデンサＣ０の両端電圧を監視する電圧検出回路５ａを設け、電圧検出回路５ａにより検出した平滑コンデンサＣ０の両端電圧に応じて電圧調整回路４の出力電圧を調節する構成を採用している。この構成によれば、２次電池Ｂの電圧にかかわりなく平滑コンデンサＣ０の両端電圧が所望電圧になるように昇圧回路２への入力電圧を調節しているから、２次電池Ｂの電圧が変化してもキセノンランプＸｅの発光強度の変化が抑制される。図中のトリガスイッチＳＷ２は図２０におけるトリガ回路３を等価的に示したものである。
【００１１】
平滑コンデンサＣ０の両端電圧を監視する代わりに、図２３に示すように、昇圧回路２への入力電圧を監視する電圧検出回路５ｂを設けることによって昇圧回路２への入力電圧を一定に保つようにフィードバック制御を行ったり、また図２４に示すように、２次電池Ｂの電圧を監視する電圧検出回路５ｃを設けることによって昇圧回路２への入力電圧を一定に保つように制御する構成を採用しても同様の動作が期待できる。
【００１２】
さらに、図２５に示すように、電圧調節回路４の出力電力（つまり、昇圧回路２の入力電力）を一定に保つ構成を採用することも可能である。この構成では、電圧調節回路４の出力電圧を検出する電圧検出回路６ａを設けるだけではなく、電圧調節回路４の出力電流を検出する電流検出回路６ｂを付加し、電圧検出回路６ａで検出した出力電圧と電流検出回路６ｂで検出した出力電流とを乗算器７で乗算することにより電圧調節回路４の出力電力を求めている。なお、電流検出回路６ｂは電流トランスＣＴの２次出力により電流を監視している。このようにして乗算器７で求めた出力電力が一定になるように電圧調節回路４の出力電圧を調節するのである。この構成によっても２次電池Ｂの電圧変化に対するキセノンランプＸｅの発光強度の変化を抑制することができる。
【００１３】
電圧調節回路４には、たとえば図２６に示す昇圧チョッパ回路を採用することができる。図示する構成は周知のものであって、２次電池Ｂの両端間に接続されるインダクタＬ４とスイッチング素子Ｑ４との直列回路を有し、スイッチング素子Ｑ４の両端間にはダイオードＤ４とコンデンサＣ４との直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ４は制御回路ＣＮによって高周波でオンオフされる。スイッチング素子Ｑ４のオン期間には２次電池ＢからインダクタＬ４を通して電流が流れ、スイッチング素子Ｑ４のオフ期間にはインダクタＬ４に蓄積された電磁エネルギが２次電池ＢとともにコンデンサＣ４の充電エネルギとして用いられるから、コンデンサＣ４の両端電圧を昇圧することが可能になる。ここに、スイッチング素子Ｑ４のオン期間はインダクタＬ４に蓄積されるエネルギの大きさにかかわるから、スイッチング素子Ｑ４をオンオフさせるデューティの調節によってコンデンサＣ４の両端電圧の調節が可能になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、図２２ないし図２４に示した各構成では、２次電池Ｂの電圧にかかわらず昇圧回路２への入力電圧が一定電圧に保たれるように電圧調節回路４を制御しており、また図２５に示した構成では、２次電池Ｂの電圧にかかわらず昇圧回路２への供給電力がほぼ一定に保たれるように電圧調節回路４を制御しているから、２次電池Ｂの電圧が変化してもキセノンランプＸｅの発光強度をほぼ一定値に保つことが可能になると考えられる。
【００１５】
しかしながら、電圧調節回路４としては上述した昇圧チョッパ回路のようなパワースイッチング回路が用いられ、しかも電圧調節回路４の後段に昇圧回路２が接続されるものであるから、昇圧回路２のみを用いる場合に比較すると回路損失が増加し、非常時にキセノンランプＸｅを所定時間継続して点滅させるためには２次電池Ｂの容量を増加させることが必要になる。さらに、昇圧回路２とは別に電圧調節回路４を付加することになるから回路規模が大きくなり、２次電池Ｂの容量増加と回路規模の拡大によってコスト増につながることになる。
【００１６】
ところで、上記説明における２次電池Ｂの電圧変動は、２次電池Ｂの放電開始からの経過時間に伴って生じる電圧変動だけではなく、２次電池Ｂを構成するセル数の相違による電圧変動も含む。たとえば、誘導灯においてキセノンランプＸｅを継続して点滅させることが可能な時間（上述したＪＩＬ５５０２では、２５分間継続する一般型と７５分間継続する長時間型とが規定されている）の長短を異ならせるために、他の回路構成を変更せずに直列接続した２次電池Ｂのセル数を変更して２次電池Ｂの電圧を変更することがある。このような構成では、当然ながら２次電池Ｂの電圧が大きく変化することになる。
【００１７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、電池電源により放電灯を点滅させる構成を採用しながらも、回路損失を増加させたり回路規模を大きくしたりすることなく電池電圧の変動に伴う発光強度の変動を抑制することができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電池を電源として平滑コンデンサを充電するＤＣ−ＤＣコンバータである昇圧回路と、平滑コンデンサの両端間に接続され平滑コンデンサを電源として発光する放電灯と、放電灯を発光させるタイミングで放電灯にトリガをかけるトリガ回路と、放電灯が一定の点滅周期で点滅するように一定周期の点滅信号をトリガ回路に与えるとともに昇圧回路の動作の開始および停止を制御する制御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を監視する電圧検出回路とを備え、制御回路では、昇圧回路の動作を開始した後に電圧検出回路により検出される平滑コンデンサの両端電圧が規定した閾値電圧に達すると昇圧回路の動作を停止するとともに昇圧回路の動作が停止している期間内で点滅信号を発生し、かつ昇圧回路の動作の停止後に昇圧回路の動作の開始から動作の停止までの時間と点滅周期との差の時間が経過した時点で昇圧回路の動作を再開させることを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明は、電池を電源として平滑コンデンサを充電するＤＣ−ＤＣコンバータである昇圧回路と、平滑コンデンサの両端間に接続され平滑コンデンサを電源として発光する放電灯と、放電灯を発光させるタイミングで放電灯にトリガをかけるトリガ回路と、放電灯が一定の点滅周期で点滅するように一定周期の点滅信号をトリガ回路に与えるとともに昇圧回路の動作の開始および停止を制御する制御回路と、前記電池の両端電圧を検出する電圧検出回路とを備え、制御回路では、昇圧回路の動作を開始した後に平滑コンデンサの両端電圧が規定した閾値電圧に達するまでの時間を、電圧検出回路により検出される電池の両端電圧に基づいて推定し、推定した時間だけ昇圧回路を動作させた後に昇圧回路の動作を停止させるとともに昇圧回路の動作が停止している期間内で点滅信号を発生し、かつ昇圧回路の動作の停止後に昇圧回路の動作開始から動作停止までの時間と点滅周期との差の時間が経過した時点で昇圧回路の動作を再開させることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御回路では前記電圧検出回路による前記電池の両端電圧の検出を前記昇圧回路の動作が停止している期間に行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記電池の両端電圧を検出する第２の電圧検出回路と、第２の電圧検出回路で検出した電池の両端電圧に対して前記昇圧回路の出力変化を小さくする方向に前記昇圧回路を制御する出力制御手段とが付加されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記出力制御手段が、前記第２の電圧検出回路で検出した前記電池の両端電圧と規定の基準電圧との差分を求める差動増幅回路と、差動増幅回路の出力電圧である誤差電圧に基づいて前記昇圧回路の出力を調節する駆動部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記第２の電圧検出回路としてＡ／Ｄ変換器を備え、前記出力制御手段が、Ａ／Ｄ変換器の出力値にあらかじめ対応付けた動作条件を選択して前記昇圧回路を動作させることにより前記昇圧回路の出力を調節する駆動部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記放電灯がキセノンランプであって、前記点滅周期が０．５ｓ±１０％であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本実施形態では、従来構成と同様に点滅形誘導灯を例示する。図１に示すように、商用電源ＡＣには充電回路１を介して２次電池Ｂが接続される。充電回路１は商用電源ＡＣを整流し降圧する降圧回路であって、充電回路１と２次電池Ｂとの間には外部信号により制御可能な電源スイッチＳＷ１が挿入される。
【００２８】
２次電池Ｂの両端電圧は昇圧回路２により交流電圧に変換されるとともに昇圧され、倍電圧整流回路により整流されて平滑コンデンサＣ０の両端電圧は２次電池Ｂの両端電圧よりも昇圧される。平滑コンデンサＣ０の両端電圧は放電灯としてのキセノンランプＸｅに印加され、キセノンランプＸｅの発光に用いられる。図示例ではトリガ回路３を等価的に示すトリガスイッチＳＷ２を平滑コンデンサＣ０とキセノンランプＸｅとの間に挿入しているが、トリガ回路３の具体構成については後述する。トリガスイッチＳＷ２（つまり、トリガ回路３）は制御回路ＣＮ１から与えられる点滅信号により制御され、点滅信号に同期したトリガをキセノンランプＸｅに与える。点滅信号は２Ｈｚで周期的に発生するパルス信号であり、キセノンランプＸｅは周期的に与えられるトリガによって０．５ｓ（±１０％）周期で発光を繰り返すことになる。ここに、放電灯として必ずしもキセノンランプＸｅを用いる必要はなく、他の放電灯を用いることも可能である。
【００２９】
制御回路ＣＮ１は昇圧回路２の動作の開始と停止とを指示するオン／オフ信号を出力可能になっている。平滑コンデンサＣ０の両端電圧は電圧検出回路５ａにより監視され、制御回路ＣＮ１では電圧検出回路５ａにより検出した平滑コンデンサＣ０の両端電圧が規定電圧まで上昇すると昇圧回路２を停止させる。ここに、制御回路ＣＮ１および電源スイッチＳＷ１は別に発生する外部信号によって制御される。
【００３０】
しかして、常時は電源スイッチＳＷ１をオンにして商用電源ＡＣから充電回路１を介して２次電池Ｂを充電しておき、非常時において外部信号が入力されると、電源スイッチＳＷ１がオフになるとともに制御回路ＣＮ１から昇圧回路２にオン信号が与えられて昇圧回路２の動作が開始する。昇圧回路２が動作すると、昇圧回路２と倍電圧整流回路とによって、平滑コンデンサＣ０の両端電圧がたとえば３００Ｖになるように、２次電池Ｂの両端電圧を昇圧する。平滑コンデンサＣ０の両端電圧は電圧検出回路５ａにより検出されており、制御回路ＣＮ１では電圧検出回路５ａの出力により平滑コンデンサＣ０の両端電圧が規定した電圧に達したことを検知すると昇圧回路２の動作を停止させる。また、制御回路ＣＮ１からはキセノンランプＸｅにトリガをかける点滅信号を０．５ｓ間隔で周期的に出力しており、キセノンランプＸｅにトリガがかかると平滑コンデンサＣ０を電源としてキセノンランプＸｅが短時間だけ放電しキセノンランプＸｅが発光する。
【００３１】
図１は概略的な回路構成を示したものであり、２次電池Ｂを電源として動作する回路の具体構成は図２のようになる。昇圧回路２は、従来構成と同様の構成を有しており、１次巻線にセンタタップを設けたトランスＴ１と、２次電池Ｂの正極とトランスＴ１のセンタタップとの間に挿入されたインダクタＬ１と、トランスＴ１の１次巻線の各一端と２次電池Ｂの負極との間にそれぞれ挿入された一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを備える。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はｎｐｎ形のバイポーラトランジスタであって、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタがそれぞれトランスＴ１の１次巻線に接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のエミッタ同士は共通に接続されて２次電池Ｂの負極に接続される。さらに、スイッチング素子Ｑ１のベースはベース抵抗Ｒ１およびｐｎｐ形のバイポーラトランジスタからなるスイッチ要素Ｓ１のコレクタ−エミッタを介して２次電池Ｂの正極に接続されている。また、トランスＴ１には帰還巻線が設けられ、帰還巻線の各一端は各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のベースにそれぞれ接続されている。つまり、スイッチング素子Ｑ２のベースは帰還巻線を介してベース抵抗Ｒ１に接続される。さらに、トランスＴ１の１次巻線の両端間にはトランスＴ１のリーケージインダクタンスによるノイズを軽減するためのコンデンサＣ１が接続される。この昇圧回路２は、定電流プシュプル型と称するコンバータであり、トランスＴ１の２次側に接続された倍電圧整流回路とともに２石式自励型のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する。
【００３２】
倍電圧整流回路は、トランスＴ１の２次巻線の両端間にコンデンサＣ２とダイオードＤ１と電解コンデンサからなる平滑コンデンサＣ０との直列回路を接続するともに、ダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ０との直列回路にダイオードＤ２を並列接続して構成される。
【００３３】
また、図１においてトリガスイッチＳＷ２として等価的に示したトリガ回路３は、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とパルストランスＰＴの１次巻線との直列回路を備え、この直列回路が平滑コンデンサＣ０の両端間に接続される。また、パルストランスＰＴの１次巻線とコンデンサＣ３との直列回路にはサイリスタからなるスイッチ要素Ｓ３が並列接続される。キセノンランプＸｅには近接導体ＮＲが並設され、キセノンランプＸｅの一端と近接導体ＮＲとの間にパルストランスＰＴの２次巻線が挿入される。スイッチ要素Ｓ３は制御回路ＣＮ１からの点滅信号を受けてトリガ信号を発生するゲート回路Ｇにより制御される。点滅信号は０．５ｓ間隔で約３ｍｓずつＨレベルになるパルス信号である。
【００３４】
制御回路ＣＮ１はマイコンを用いて構成され、非常時を示す外部信号を受けると点滅信号を発生させる。また、上述したように昇圧回路２の動作の開始と停止とを指示するオン／オフ信号（つまり、オン信号とオフ信号）とを出力し、さらに電圧検出回路５ａで検出した平滑コンデンサＣ０の両端電圧を取り込むためのＡ／Ｄ変換器を内蔵している。本実施形態では、オン信号をＬレベルの信号としてあり、スイッチ要素Ｓ１のベースをＬレベルとすることによって昇圧回路２が動作を開始する。また、電圧検出回路５ａは図２に示すように平滑コンデンサＣ０の両端間に接続された２個の抵抗Ｒｄ１，Ｒｄ２の直列回路からなり、平滑コンデンサＣ０の両端電圧を分圧して制御回路ＣＮ１に入力するように構成されている。
【００３５】
次に動作を説明する。上述したように外部信号によって制御回路ＣＮ１がＬレベルのオン信号を出力してスイッチ要素Ｓ１をオンにすると昇圧回路２が動作を開始し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励動作によって高周波で交互にオンオフする。この動作によってトランスＴ１の１次巻線に電圧が印加されトランスＴ１の巻数比倍の電圧が２次巻線に発生する。２次巻線に発生した電圧は倍電圧整流回路により整流され平滑コンデンサＣ０を充電する。
【００３６】
ここで、図４（ａ）のように昇圧回路２が動作している間に、図４（ｂ）のように平滑コンデンサＣ０の両端電圧が徐々に上昇するのであって、電圧検出回路５ａで検出された電圧が制御回路ＣＮ１において規定されている閾値電圧（上述した例では、平滑コンデンサＣ０の両端電圧が３００Ｖに達したときの電圧検出回路５ａの出力電圧）Ｖｔになると、制御回路ＣＮ１からオフ信号を出力してスイッチ要素Ｓ１をオフにし昇圧回路２の動作を停止する。また、このとき制御回路ＣＮ１から図４（ｃ）のような点滅信号を発生してスイッチ要素Ｓ３をオンにする。スイッチ要素Ｓ３がオンになれば、コンデンサＣ３の電荷によってパルストランスＰＴの１次巻線に電流が流れるから、パルストランスＰＴの２次巻線に高電圧パルスが発生し、キセノンランプＸｅがトリガされて平滑コンデンサＣ０の電荷によりキセノンランプＸｅに放電が生じてキセノンランプＸｅが発光するのである。キセノンランプＸｅの発光により平滑コンデンサＣ０の電荷が放出されるから、平滑コンデンサＣ０の両端電圧は瞬時（５００μｓ程度）に２０〜３０Ｖに低下する。また、スイッチ要素Ｓ３がオンになるとコンデンサＣ３の電荷が放出されることによって、スイッチ要素Ｓ３の両端電圧が０Ｖになる期間が生じるから、スイッチ要素Ｓ３がオフになる。
【００３７】
ところで、平滑コンデンサＣ０の充電が開始されてから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間をＴ１とし、キセノンランプＸｅの点滅周期をＴ０とすれば、点滅信号の発生後に平滑コンデンサＣ０の充電を開始させるまでの休止時間は（Ｔ０−Ｔ１）であればよいことになる。そこで、本実施形態では制御回路ＣＮ１において点滅信号を発生させると、オフ信号によってスイッチ要素Ｓ１をオフにして昇圧回路２の動作を停止させ、その後、休止時間（Ｔ０−Ｔ１）が経過してからオン信号によってスイッチ要素Ｓ１をオンにする動作を繰り返すようにしてある。つまり、平滑コンデンサＣ０の充電が開始されてから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１を計時し、一定値である点滅周期Ｔ０と時間Ｔ１との差分を求めて差分の時間（Ｔ０−Ｔ１）を計時した後に昇圧回路２の動作を再開させるのである。ここに、時間Ｔ１および休止時間（Ｔ０−Ｔ１）の計時は制御回路ＣＮ１で行えばよいが、別にタイマを設けて計時してもよい。
【００３８】
上述した制御回路ＣＮ１の動作を図３に示す。制御回路ＣＮ１は、外部信号によって非常時が通知されるとＬレベルのオン信号を発生して昇圧回路２の動作を開始させ（Ｓ１）、同時にタイマによる計時を開始する（Ｓ２）。こうして平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達すると（Ｓ３）、Ｈレベルのオフ信号を発生して昇圧回路２の動作を停止させ（Ｓ４）、同時にタイマによる計時を終了して時間Ｔ１を求める（Ｓ５）。ここで、キセノンランプＸｅを点滅させる期間が終了していなければ点滅信号を出力し（Ｓ６〜Ｓ８）、さらに次に平滑コンデンサＣ０の充電を開始するまでの休止時間Ｔ２（＝Ｔ０−Ｔ１）を求める（Ｓ９）。この休止時間Ｔ２をタイマによって計時し（Ｓ１０）、休止時間Ｔ２に達すると（Ｓ１１）再びステップＳ１に戻って昇圧回路２を動作させるのである。
【００３９】
図４に示す動作になる場合よりも２次電池Ｂの電圧が高い場合や低い場合には、図５に示すように、点滅信号（図５（ｃ）参照）が発生してから昇圧回路２が動作を開始して（図５（ａ）参照）平滑コンデンサＣ０の充電が再開される（図５（ｂ）参照）までの休止時間（Ｔ０−Ｔ１）が変化する。このようにして、キセノンランプＸｅの点滅周期Ｔ０を変化させることなく、点滅信号の発生時における平滑コンデンサＣ０の両端電圧をほぼ一定にすることが可能になり、結果的に２次電池Ｂの電圧にかかわらずキセノンランプＸｅの発光光量をほぼ一定に保つことが可能になる。
【００４０】
さらに具体的に説明すると、２次電池Ｂのセル数が多く電圧が高い場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間が短い場合には、図５に破線で示すように、平滑コンデンサＣ０の充電を開始してから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１が短くなる。これに対して、２次電池Ｂのセル数が少なく電圧が低い場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間が長い場合には、図５に実線で示すように、平滑コンデンサＣ０の充電を開始してから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間が長くなる。ただし、本実施形態では昇圧回路２の動作を停止させている休止時間Ｔ２（＝Ｔ１−Ｔ０）を変化させることによって、平滑コンデンサＣ０の充電に要する時間差に対応するから、キセノンランプＸｅの点滅周期を一定に保ちながらもほぼ一定の発光強度でキセノンランプＸｅを発光させることが可能になる。
【００４１】
すなわち、電圧の異なる２次電池Ｂを用いる場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間に応じて電圧が変動する場合であっても、昇圧回路２の前段に昇圧回路２への入力電圧を一定に保つための電圧調整回路４（図２２〜図２５参照）を設けることなく、キセノンランプＸｅの発光強度を一定とすることができるので、回路全体での損失を低減することができる。
【００４２】
本実施形態では、昇圧回路２として２石式の定電流プシュプル型と称するＤＣ−ＤＣコンバータを用いる例を示したが、図６（ａ）に示すような１石式のリンギングチョークコンバータ型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いたり、図６（ｂ）のような他励式の昇圧チョッパ回路、あるいは図６（ｃ）のような他励式のＤＣ−ＤＣコンバータを用いたりすることが可能である。これらの昇圧回路２は以下に説明する他の実施形態においても採用可能である。
【００４３】
図６（ａ）に示す構成は、帰還巻線を備えるトランスＴ２を備え、トランスＴ２の１次巻線にバイポーラトランジスタからなるスイッチング素子Ｑ５を直列接続し、スイッチング素子Ｑ５のベース−エミッタにコンデンサＣ５と帰還巻線との直列回路を接続してある。また、コンデンサＣ５にはダイオードＤ５を並列接続してあり、スイッチング素子Ｑ５のベース−エミッタにバイポーラトランジスタからなるスイッチ要素Ｓ１を接続してある。トランスＴ２の２次巻線にはダイオードＤ４を介して平滑コンデンサＣ０を接続してある。スイッチング素子Ｑ５のベースは抵抗Ｒ５を介して２次電池Ｂの正極に接続してある。したがって、スイッチ要素Ｓ１をオフにすれば抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子Ｑ５にバイアスがかかり、自励発振によってスイッチング素子Ｑ５がオンオフするのである。
【００４４】
図６（ｂ）に示す構成では、インダクタＬ６とＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ６との直列回路を２次電池Ｂの両端間に接続し、ダイオードＤ６と平滑コンデンサＣ０との直列回路をスイッチング素子Ｑ６の両端間に接続してある。スイッチング素子Ｑ６は制御回路ＣＮ２によって高周波でオンオフされ、スイッチング素子Ｑ６のオン時にインダクタＬ６に蓄積したエネルギをスイッチング素子Ｑ６のオフ時に平滑コンデンサＣ０に出力することによって昇圧する。スイッチング素子Ｑ６のゲート−ソースにはバイポーラトランジスタからなるスイッチ要素Ｑ１が接続されている。したがって、スイッチ要素Ｓ１がオフである期間にスイッチング素子Ｑ６をオンオフさせることができる。
【００４５】
図６（ｃ）に示す構成では、トランスＴ３の１次巻線にＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ７を直列接続してある。スイッチング素子Ｑ７は制御回路ＣＮ３により高周波でオンオフされ、トランスＴ３の２次巻線に電圧を誘起する。トランスＴ３の２次巻線にはダイオードＤ７を介して平滑コンデンサＣ０を接続してある。さらに、スイッチング素子Ｑ７のゲート−ソースにはバイポーラトランジスタからなるスイッチ要素Ｓ１が接続される。したがって、スイッチ要素Ｓ１をオフにすることによって平滑コンデンサＣ０を充電することができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達した直後に点滅信号を発生させ、その後に昇圧回路２の動作を停止させる構成としたが、本実施形態は第１の実施の形態と同回路を用い点滅信号を基準に用いるものである。
【００４７】
すなわち、本実施形態では図８に示すように、点滅信号の発生直後に平滑コンデンサＣ０の充電を開始するように制御回路ＣＮ１の動作を変更してある。この動作を実現するために、図７のように、図３に示した動作からタイマによる時間Ｔ１および休止時間Ｔ２の時限を省略した動作になる。したがって、図３におけるステップＳ２，Ｓ５，Ｓ９〜Ｓ１１を省略した簡単な動作になる。
【００４８】
制御回路ＣＮ１の動作をさらに具体的に説明する。制御回路ＣＮ１は、外部信号によって非常時が通知されるとＬレベルのオン信号を発生して昇圧回路２を動作させ（図８（ａ）参照）、平滑コンデンサＣ０を充電する（図８（ｂ）参照）。平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達すると（Ｓ３）、制御回路ＣＮ１ではＨレベルのオフ信号を出力して昇圧回路２の動作を停止させる（Ｓ３）。ここで、昇圧回路２の動作が停止した後には次に点滅信号が発生するまでは平滑コンデンサＣ０の両端電圧は閾値電圧Ｖｔに保たれる（図８（ｃ）参照）。このような動作を繰り返すことによって、点滅信号の発生時には平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔになり、キセノンランプＸｅの発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことができるのである。
【００４９】
図８に示す動作になる場合よりも２次電池Ｂの電圧が高い場合や低い場合には、図９に示すように、点滅信号（図９（ｃ）参照）が発生することにより昇圧回路２が動作を開始して（図９（ａ）参照）平滑コンデンサＣ０の両端電圧（図９（ｂ）参照）が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１が変化する。言い換えると、平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達してから次に点滅信号が発生するまでの時間が変化する。このような動作によって、キセノンランプＸｅの点滅周期Ｔ０を変化させることなく、点滅信号の発生時における平滑コンデンサＣ０の両端電圧をほぼ一定にすることが可能になり、結果的に２次電池Ｂの電圧にかかわらずキセノンランプＸｅの発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことが可能になる。
【００５０】
さらに具体的に説明すると、２次電池Ｂのセル数が多く電圧が高い場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間が短い場合には、図９に破線で示すように、平滑コンデンサＣ０の充電を開始してから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１が短くなる。これに対して、２次電池Ｂのセル数が少なく電圧が低い場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間が長い場合には、図９に実線で示すように、平滑コンデンサＣ０の充電を開始してから両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間が長くなる。ただし、本実施形態では平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１を点滅周期Ｔ０よりも短くし、昇圧回路２の動作を停止させている時間の変化によって平滑コンデンサＣ０の充電に要する時間差に対応しているから、キセノンランプＸｅの点滅周期を一定に保ちながらも一定の発光強度でキセノンランプＸｅを発光させることが可能になる。
【００５１】
すなわち、電圧の異なる２次電池Ｂを用いる場合や２次電池Ｂの放電開始からの経過時間に応じて電圧が変動する場合であっても、昇圧回路２の前段に昇圧回路２への入力電圧を一定に保つための電圧調整回路４（図２２〜図２５参照）を設けることなく、キセノンランプＸｅの発光強度を一定とすることができるので、回路全体での損失を低減することができる。
【００５２】
本実施形態の構成では、平滑コンデンサＣ０の充電に要する時間Ｔ１や休止時間Ｔ２を計時するタイマが不要であり、また休止時間Ｔ２の演算も不要であるから、回路構成や制御回路ＣＮ１のソフトウェアの簡略化が可能になる。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図１に示した第１の実施の形態では昇圧回路２の出力電圧（平滑コンデンサＣ０の両端電圧）を監視する電圧検出回路５ａを設けた例を示したが、本実施形態では図１０に示すように、昇圧回路２の入力電圧（２次電池Ｂの両端電圧）を監視する電圧検出回路５ｃを設けた例を示す。電圧検出回路５ｃは、２次電池Ｂの両端間に接続した２個の抵抗Ｒｄ３，Ｒｄ４の直列回路であって、２次電池Ｂの両端電圧に比例した電圧を制御回路ＣＮ１に入力する。また、第１の実施の形態では平滑コンデンサＣ０の両端電圧を電圧検出回路５ａにより監視しているから閾値電圧Ｖｔに到達したタイミングを検出することができるが、本実施形態では電圧検出回路５ｃによって２次電池Ｂの両端電圧を監視しているから平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するタイミングを検出することができない。そこで、本実施形態では、休止時間Ｔ２または平滑コンデンサＣ０の充電開始から両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１を２次電池Ｂの両端電圧に基づいて推定する構成を採用する。
【００５４】
すなわち、制御回路ＣＮ１には、２次電池Ｂの電圧に相当するデジタル値に休止時間Ｔ２（＝Ｔ０−Ｔ１）を対応付けたテーブルをＲＯＭとして設けてあり、電圧検出回路５ｃにより検出した２次電池Ｂの電圧をテーブルに照合することによって、２次電池Ｂの電圧に応じた休止時間Ｔ２を決定する。また、電圧検出回路５ｃにより検出した２次電池Ｂの電圧は制御回路ＣＮ１とは別に設けたＡ／Ｄ変換器８によりアナログ−デジタル変換され、このデジタル値がテーブルに照合されるようにしてある。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
しかして、昇圧回路２の動作を停止させた状態で（図１２（ａ）参照）、２次電池Ｂの両端電圧から休止時間Ｔ２（＝Ｔ０−Ｔ１）を求め、求めた休止時間Ｔ２が経過すると点滅信号（図１２（ｃ）参照）を発生させた後に、平滑コンデンサＣ０の充電を開始する（図１２（ｂ）参照）。ここで、点滅周期Ｔ０と休止期間Ｔ２が決まっているから平滑コンデンサＣ０を充電する時間は（Ｔ０−Ｔ２）になり、点滅周期Ｔ０と休止期間Ｔ２との計時を同時に開始すれば、休止期間Ｔ２の終了から点滅周期Ｔ０の終了までの期間に平滑コンデンサＣ０を充電すればよいことになる。以上の動作によって第１の実施の形態とほぼ同様に動作することになる。
【００５６】
本実施形態における制御回路ＣＮ１の動作を図１１に示す。制御回路ＣＮ１は非常時を示す外部信号を受けた時点では昇圧回路２の動作を停止させており（Ｓ１）、電圧検出回路５ｃおよびＡ／Ｄ変換器８からの入力によって２次電池Ｂの電圧を検出する（Ｓ２）。２次電池Ｂの電圧はテーブルに照合されて休止時間Ｔ２が決定される（Ｓ３）。休止時間Ｔ２が決定されると点滅周期Ｔ０と休止時間Ｔ２との計時が開始され（Ｓ４）、休止時間が経過すると（Ｓ５）、昇圧回路２の動作が開始されて平滑コンデンサＣ０が充電される（Ｓ６）。その後、点滅周期Ｔ０に達すると（Ｓ７）、昇圧回路２の動作を停止させて（Ｓ８）、点滅信号を発生する（Ｓ９）。この動作は外部信号によりキセノンランプＸｅの点滅動作が解除されるか、２次電池Ｂの電圧がキセノンランプＸｅの点滅を維持できなくなるまで繰り返され（Ｓ１０）、第１の実施の形態と同様に、キセノンランプＸｅを周期的に発光させながらも発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことができるのである。
【００５７】
上述の例では２次電池Ｂの両端電圧をテーブルに照合することによって休止時間Ｔ２を求めているが、平滑コンデンサＣ０を充電する時間Ｔ１（つまり、昇圧回路２を動作させる時間）を２次電池Ｂの両端電圧に基づいて決定してもよい。すなわち、図１３に示すように、制御回路ＣＮ１において非常時を示す外部信号を受けた時点では昇圧回路２の動作を停止させておき（Ｓ１）、電圧検出回路５ｃおよびＡ／Ｄ変換器８からの入力によって２次電池Ｂの電圧を検出する（Ｓ２）。２次電池Ｂの電圧はテーブルに照合されて平滑コンデンサＣ０を充電する時間Ｔ１を求める（Ｓ３）。時間Ｔ１が決定されると昇圧回路２の動作を開始させて平滑コンデンサＣ０の充電を開始する（Ｓ４）。また、点滅周期Ｔ０と時間Ｔ１との計時も開始され（Ｓ５）、時間Ｔ１が経過すると（Ｓ６）、昇圧回路２の動作を停止させる（Ｓ７）。その後、点滅周期Ｔ０が経過すると（Ｓ８）、点滅信号を発生させる（Ｓ９）。この動作は外部信号によりキセノンランプＸｅの点滅動作が解除されるか、２次電池Ｂの電圧がキセノンランプＸｅの点滅を維持できなくなるまで繰り返される（Ｓ１０）。
【００５８】
図１３に示した動作によれば、図１４（ａ）のように昇圧回路２の動作を開始するときに図１４（ｃ）のように点滅信号が発生することになり、平滑コンデンサＣ０の両端電圧は図１４（ｂ）のように昇圧回路２の動作の停止から点滅信号の発生までの間にはほぼ閾値電圧Ｖｔに保たれることになる。言い換えると、第２の実施の形態の動作とほぼ同様の動作になる。したがって、この動作によってもキセノンランプＸｅを周期的に発光させながらも発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことができるのである。
【００５９】
なお、図１１または図１３に示しているように、本実施形態では昇圧回路２の動作を停止させている間に電圧検出回路５ｃによって２次電池Ｂの両端電圧を行っている。これは、昇圧回路２の動作中に２次電池Ｂの両端電圧を検出しようとすると２次電池Ｂからの放電電流による電圧降下によって電圧を正確に測定できないからである。つまり、２次電池Ｂから昇圧回路２への給電を停止している間に電圧検出回路５ｃで電圧を検出することにより２次電池Ｂの両端電圧を精度よく検出することが可能になるのである。また、本実施形態では昇圧回路２の入力側の電圧を検出するから、第１の実施の形態や第２の実施の形態に比較すると電圧検出回路５ａへの印加電圧が低くなり、高耐圧の部品点数を低減させることができる。
【００６０】
（第４の実施の形態）
上述した各実施形態では昇圧回路２としてプシュプル型かつ自励動作のものを用いたが、本実施形態は、図１５に示すように、ハーフブリッジ型かつ他励動作のものを用いている。また、平滑コンデンサＣ０の両端電圧を検出する電圧検出回路５ａと、２次電池Ｂの両端電圧を検出する電圧検出回路９ａとを用い、両電圧検出回路５ａ，９ａでの検出結果を総合して昇圧回路２の動作を決定するように構成してある。ここに、電圧検出回路９ａは２次電池Ｂに並列接続した２個の抵抗Ｒｄ５，Ｒｄ６の直列回路からなる。
【００６１】
昇圧回路２は、ＭＯＳＦＥＴからなる２個のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の直列回路を２次電池Ｂの両端間に接続し、カプリング用（直流カット用）のコンデンサＣ１２とトランスＴ１１の１次巻線とインダクタＬ１１との直列回路をスイッチング素子Ｑ１１に並列接続してある。また、トランスＴ１１の１次巻線にはインダクタＬ１１とともに直列共振回路を構成するコンデンサＣ１１を並列接続してある。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２はドライブ回路ＤＲＶを介して与えられる制御信号によって交互にオンオフされ、スイッチング素子Ｑ１２のオン時に２次電池Ｂを電源としてコンデンサＣ１２を充電するとともにトランスＴ１１の１次巻線に電流を流し、スイッチング素子Ｑ１１のオン時にコンデンサＣ１２を電源としてスイッチング素子Ｑ１２のオン時とは逆向きの電流をトランスＴ１１の１次巻線に流すように構成されている。したがって、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオンオフによってトランスＴ１１の２次巻線には交番電圧が誘起される。なお、インダクタＬ１１およびコンデンサＣ１１により直列共振回路が構成されているから、トランスＴ１１の１次巻線には正弦波状の共振電流を流すことができる。
【００６２】
スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をオンオフさせるための制御信号は、発振信号回路ＯＳＣで生成された高周波信号を信号変調回路ＭＯＤで変調した後にドライブ回路ＤＲＶを介してスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２に与えられる。また、信号変調回路ＭＯＤとドライブ回路ＤＲＶとの間には制御回路ＣＮ１によりオンオフされるスイッチ要素Ｓ１１が挿入される。信号変調回路ＭＯＤは、電圧検出回路９ａにより検出された２次電池Ｂの電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン期間を調節するために設けられている。具体的には、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオンデューテイを変化させるのである。すなわち、電圧検出回路９ａにより検出された２次電池Ｂの電圧は、差動増幅回路ＤＥＦによって基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、差動増幅回路ＤＥＦは基準電圧Ｖｒｅｆに対する電圧検出回路９ａの出力電圧の誤差電圧を出力する。信号変調回路ＭＯＤでは誤差電圧に基づいて、２次電池Ｂの電圧が高ければ昇圧回路２の出力を抑制し、２次電池Ｂの電圧が低ければ昇圧回路２の出力を増大させるように制御する。つまり、信号発振回路ＯＳＣおよび信号変調回路ＭＯＤにより昇圧回路２の出力を調節する駆動部が構成され、この駆動部と差動増幅回路ＤＥＦとにより、２次電池の両端電圧に対して昇圧回路２の出力変化を小さくする方向に制御する出力制御手段が構成される。他の構成は第１の実施の形態と同様である。なお、信号変調回路ＭＯＤを設ける代わりに差動増幅器ＤＥＦの出力で発振信号回路ＯＳＣの出力周波数を変化させるようにしてもよい。
【００６３】
しかして、非常時を示す外部信号が制御回路ＣＮ１に与えられると、制御回路ＣＮ１ではスイッチ要素Ｓ１１をオンにして昇圧回路２の動作を開始させる。以後の動作は第１の実施の形態または第２の実施の形態に準じた動作になり、制御回路ＣＮ１では、電圧検出回路５ａの出力により平滑コンデンサＣ０の両端電圧を監視し、点滅信号を一定の点滅周期で発生し、かつ平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔであるときに点滅信号を発生する。
【００６４】
本実施形態における昇圧回路２の動作と、平滑コンデンサＣ０の両端電圧と、点滅信号との関係を図１６に示す。ここでは、第２の実施の形態と同様に、点滅信号を発生した時点で昇圧回路２を動作させるものとする。すなわち、図１６（ｃ）のように制御回路ＣＮ１から点滅信号を発生した時点で、図１６（ａ）のように昇圧回路２が動作を開始する。昇圧回路２の動作に伴って平滑コンデンサＣ０の両端電圧は図１６（ｂ）のように上昇し、電圧検出回路５ａにおいて検出されている平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達すると、スイッチ要素Ｓ１１をオフにして昇圧回路２の動作を停止させる。ここで、２次電池Ｂの電圧が高いときには図１６に破線で示すように、平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間が比較的短くなり、昇圧回路２の動作時間も短くなる。ただし、本実施形態では２次電池Ｂの両端電圧が変動しても信号変調回路ＭＯＤにより昇圧回路２の出力の変動が抑制されるから、２次電池Ｂの電圧の変化による昇圧回路２の動作時間の変化は他の実施形態よりも小さくなる。しかも、２次電池Ｂの電圧が大きく変化しても昇圧回路２の出力変化を抑制することができるから、２次電池Ｂの電圧に関して使用可能な許容範囲が広くなる。
【００６５】
（第５の実施の形態）
本実施形態は、２次電池Ｂの両端電圧を検出するにあたり、図１７に示すように、第４の実施の形態における電圧検出回路９ａに代えて電圧検出回路としてＡ／Ｄ変換器９ｂを用い、さらに発振信号回路ＯＳＣの出力側に設けた信号変調回路ＭＯＤを差動増幅回路ＤＥＦの出力によって制御する代わりに、Ａ／Ｄ変換器９ｂの出力に応じて発振信号回路ＯＳＣの出力を切り換える発振条件切替回路ＣＳＷを設けたものである。発振条件切替回路ＣＳＷと発振信号回路ＯＳＣとを組み合わせたときの機能は、差動増幅回路ＤＥＦと信号変調回路ＭＯＤと発振信号回路ＯＳＣとを組み合わせた機能とほぼ同様であり、発振条件切替回路ＣＳＷと発振信号回路ＯＳＣとにより駆動部が構成される。ただし、本実施形態ではスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のオンデューティを変化させる代わりにスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をオンオフさせる周波数を切り換えることによって昇圧回路２の出力を調節する。発振信号回路ＯＣＳの出力は制御回路ＣＮ１によりオンオフされるスイッチ要素Ｓ１１を介してドライブ回路ＤＲＶに入力されるのであって、スイッチ要素Ｓ１１がオンになれば昇圧回路２が動作することになる。他の構成および動作は第４の実施の形態と同様である。
【００６６】
（第６の実施の形態）
本実施形態は、図１８に示すように、第５の実施の形態から平滑コンデンサＣ０の両端電圧を検出するための電圧検出回路５ａを省略し、Ａ／Ｄ変換器９ｂの出力を制御回路ＣＮ１に与えるようにしたものである。この構成では第３の実施の形態と同様に制御回路ＣＮ１にテーブルを設け、２次電池Ｂの両端電圧に基づいて平滑コンデンサＣ０の両端電圧が閾値電圧Ｖｔに達するまでの時間Ｔ１または休止期間Ｔ２を求める。
【００６７】
たとえば、２次電圧Ｂの両端電圧に応じて休止期間Ｔ２を決定する構成を採用した場合には、図１９に示す動作になる。休止期間Ｔ２（＝Ｔ０−Ｔ１）が決まれば、制御回路ＣＮ１は点滅周期Ｔ０と休止期間Ｔ２との計時を同時に開始し、図１９（ｃ）のように点滅信号を発生する。休止期間Ｔ２の経過後には図１９（ａ）のように昇圧回路２を動作させて図１９（ｂ）のように平滑コンデンサＣ０を充電する。昇圧回路２は点滅周期Ｔ０が経過すると停止し、このとき点滅信号が再び発生する。このような動作を繰り返すことによって第３の実施の形態と同様の動作が可能になる。他の構成および動作は第４の実施の形態と同様である。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１の発明の構成によれば、昇圧回路の動作停止のタイミングを平滑コンデンサの両端電圧によって決定し、昇圧回路の動作開始のタイミングは時間を計時することによって決定するのであって、放電灯を発光させる際の平滑コンデンサの両端電圧をほぼ一定になるように制御するから、放電灯を一定の点滅周期で点滅させるに際して電池の電圧変動に対して他の構成を付加することなく放電灯の発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことが可能になる。その結果、電力損失の増加や回路規模の大型化を避けることができ、コスト増を抑制することができる。
【００７１】
請求項２の発明の構成によれば、昇圧回路の動作停止のタイミングを電池の両端電圧によって推定し、昇圧回路の動作開始のタイミングは時間を計時することによって決定するのであって、放電灯を発光させる際の平滑コンデンサの両端電圧をほぼ一定になるように制御するから、放電灯を一定の点滅周期で点滅させるに際して電池の電圧変動に対して他の構成を付加することなく放電灯の発光毎の発光強度をほぼ一定に保つことが可能になる。その結果、電力損失の増加や回路規模の大型化を避けることができ、コスト増を抑制することができる。しかも、電池の両端電圧に基づいて昇圧回路の動作の開始および停止のタイミングを決定するから、昇圧回路の出力側における高電圧を検出する必要がなく、低耐圧の比較的安価な部品を用いることが可能になり、また場合によっては部品点数の低減につながる。
【００７２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御回路では前記電圧検出回路による前記電池の両端電圧の検出を前記昇圧回路の動作が停止している期間に行うものであり、電池に対する負荷である昇圧回路に電流を流していない期間に電池の電圧を検出するから、負荷変動の影響を受けることなく電池の電圧を再現性よく検出することができる。
【００７３】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記電池の両端電圧を検出する第２の電圧検出回路と、第２の電圧検出回路で検出した電池の両端電圧に対して前記昇圧回路の出力変化を小さくする方向に前記昇圧回路を制御する出力制御手段とが付加されているものであり、昇圧回路の出力の変動幅を抑制することが可能になる。つまり、昇圧回路に瞬間的にかかる負荷の平準化が行える。しかも、電池の電圧範囲について広範囲に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同上の回路図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は同上に用いる昇圧回路の他の構成例を示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す動作説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す回路図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】同上の動作説明図である。
【図１３】同上の他の動作例を示す動作説明図である。
【図１４】同上の他の動作例を示す動作説明図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態を示す回路図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態を示す回路図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態を示す回路図である。
【図１９】同上の動作説明図である。
【図２０】従来例を示す回路図である。
【図２１】同上の動作説明図である。
【図２２】他の従来例を示す概略回路図である。
【図２３】さらに他の従来例を示す回路図である。
【図２４】別の従来例を示す回路図である。
【図２５】さらに別の従来例を示す回路図である。
【図２６】従来例に用いる電圧調節回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
２  昇圧回路
３  トリガ回路
５ａ  電圧検出回路
５ｃ  電圧検出回路
９ａ  電圧検出回路
９ｂ  Ａ／Ｄ変換器
Ｂ  ２次電池
Ｃ０  平滑コンデンサ
ＣＮ１  制御回路
ＣＳＷ  発振条件切替回路
ＤＥＦ  差動増幅回路
ＭＯＤ  信号変調回路
ＯＳＣ  発振信号回路
Ｖｒｅｆ  基準電圧
Ｘｅ  キセノンランプ
【図１】
0003846244.tif 000002
【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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【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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