(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を受けて高周波電流を出力する高周波電源部と、高周波電源部の出力端に高周波電流を流すループ線を備え、前記ループ線に１次巻線を接続されたトランスと、このトランスの２次巻線に接続されたランプと、トランスの２次電圧を検出して制御を行う制御回路とを有する電流トランス部を複数個備えた照明装置において、
前記高周波電源部は、電源投入時からある一定期間、電流トランス部のランプが点灯しないような微小発振出力となるように前記高周波電流を流し、前記一定期間の経過後に、ランプが始動点灯するような発振出力に変化させる手段を備え、
前記電流トランス部におけるトランスの２次巻線の中点をグランド電位として、反対方向に同一巻数上のタップに第１、第２のダイオードをそれぞれ接続して、中点のグランド電位に対して脈流直流電圧を生成し、その脈流直流電圧に並列に、
トランスの２次電圧を検出する２次電圧検出回路と、
２次電圧検出回路の動作を電源投入時からある一定期間動作させないように制御するタイマー回路と、
ランプ又はランプ線が電流トランス部に確実に接続されていることを電源投入時から一定期間の微小高周波電流を用いて検出するフィラメント検出回路と、
トランスの２次巻線を短絡せしめる停止回路とを有し、
停止回路には２次電圧検出回路の出力信号と、フィラメント検出回路の出力信号が入力され、電源投入時から一定期間の微小発振出力の間に、前記タイマー回路により２次電圧検出回路の動作を禁止することで、フィラメント検出回路を優先動作させて、フィラメントが完全に接続されていなければ、ランプが始動点灯する前に停止回路によりトランスの２次巻線を短絡せしめることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記停止回路は、前記脈流直流電圧を短絡せしめるサイリスタを備えることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記フィラメント検出回路は、電流トランス部において、ランプのフィラメントに電流を流すための閉回路が遮断されていることを検出する回路であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記フィラメント検出回路は、ランプのそれぞれのフィラメントに対して直列に、３巻線を有するカレントトランスの２次巻線と３次巻線を接続し、前記２次巻線と３次巻線は同一巻数で、互いに相反する方向に巻回し、その２次巻線と３次巻線に流れるフィラメント予熱電流のバランスを前記カレントトランスに巻回された１次巻線にて検出し、１次巻線に電圧が発生したことを検出すると、前記停止回路をオンさせることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
前記フィラメント検出回路は、トランスの２次巻線の中点をグランド電位として、反対方向に同一巻数上に第１、第２のダイオードをそれぞれ接続して、中点のグランド電位に対して脈流直流電圧を生成し、第１のダイオードとランプの一方のフィラメントを介して直列的に複数の抵抗を介してグランド電位に接続し、第２のダイオードとランプの他方のフィラメントを介して直列的に複数の抵抗を介してグランド電位に接続し、第１及び第２のダイオードを通る直流回路には、トランスの２次巻線に発生する高周波電圧の一方の半波を第１のダイオードを介して、他方の半波を第２のダイオードを介して微小な直流電流を流し、この直流電流が共に流れていれば、それぞれのランプのフィラメントが確実に接続されていることを検出し、どちらかの直流回路に電流が流れていなければ、前記停止回路をオンすることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１記載の電源投入時からある一定期間、ランプが点灯しないような微小発振出力にて前記高周波電流を流している期間は、ランプのフィラメントを先行予熱する先行予熱期間であることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用電源を入力して高周波の定電流を出力する定電流高周波電源を備え、この高周波電源から出力される電流を、複数の照明器具内に設けられた電流トランスの１次巻線に供給し、各電流トランスの２次巻線にそれぞれ接続されたランプを点灯させるようにした照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は高周波電源と電流トランスを用いた照明システムの従来例（実開昭５９−４６４９６号）を示す回路図である。図中、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は電流トランス部であり、照明器具として電源から離れた場所に分散して設置される。この照明システムは、商用電源Ｖｓを入力して高周波の定電流を出力する定電流高周波電源Ａを備え、その出力電流Ｉｏは複数の電流トランスＴ１，Ｔ２，Ｔ３の１次巻線に供給されている。各電流トランスＴ１，Ｔ２，Ｔ３の２次巻線にはそれぞれ蛍光ランプＦＬＩ，ＦＬ２，ＦＬ３が接続されている。この実開昭５９−４６４９６号においては、定電流高周波電源については明確に開示されていないが、特願平５−１１３４５１号においては、高周波電源から給電される電流を複数の電流トランスで受けて、それぞれの電流トランスで負荷を動作させるようにした照明装置において、効率のよい電源を提案している。
【０００３】
また、電流トランスの２次巻線側の負荷回路として、図１９に示すように、フィラメント予熱の為にランプ両端にコンデンサＣ11、フィラメント両端にコンデンサＣ12，Ｃ13を接続することが一般的である。また、ランプを外したときに、ランプ両端のコンデンサＣ11も同時に外れるように、フィラメント両端のコンデンサＣ12，Ｃ13が無い場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような電流トランス部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３において、ランプの無負荷、ランプ寿命による半波放電等の異常状態を検出する検出回路を有する技術も過去に提案されており、例えば、特開平６−２１５６８１号、特開平７−１８４５３５号などが挙げられる。
【０００５】
しかし、このような電流トランス部において、ランプのフィラメントとの接続端子部が不十分な接触状態となる「ルーズコンタクトモード」が起きると、ランプのフィラメントと電流トランス部の接続端子部との間で、アークが発生し、接続端子部が過熱する恐れがある。このモードは、電気的には回路上接続された状態であり、波形上の異常が判別しにくい為に、前記した検出回路による検出レベルを、正常動作状態時の動作レベルに対して、ぎりぎりのレベルに設定し、ルーズコンタクトモードの微妙な波形を検出できるように設定していた。しかるに、前記した不十分な接触状態が続き、検出動作して停止、また、再点灯後に検出動作して停止、の動作を繰り返すことにより、やはり接続端子部が過熱することも考えられる。
【０００６】
また、正常ランプの始動点灯には高い始動電圧が必要であり、その始動電圧が検出回路の誤検出により異常と判断され、発振停止モードになることがある。それを防止するために、電源投入時からある一定期間はその検出回路の動作を停止させるようなタイマー回路が設けられている。しかし、そのために、異常状態であっても、そのタイマー回路により、ある一定時間は検出動作をしないことになり、特にルーズコンタクトモードにおいては、点灯中に検出動作にて発振停止にいたるが、また再起動したときに、タイマー回路にて検出動作を停止している期間に接続端子部が過熱する恐れがある。
【０００７】
通常、交流電源を整流して得られた直流電圧を高周波の交流電圧に変換して、ランプ負荷を点灯させるようなインバータ点灯装置においては、電源投入時にランプのフィラメントが完全に接続されていることを検出してから発振を開始させる制御を行っており、前記のようなルーズコンタクトモードにおける、電源の再投入時の接続端子部の過熱も防止できていたが、本案のような照明システムにおいては、インバータ回路は高周波電源部Ａにあり、ランプは電流トランス部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３にあるために、ランプのフィラメントを介して微小な直流電流を流してフィラメントオープンを検出するといった、通常のインバータ点灯装置に用いられているような検出回路は用いられない。
【０００８】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、高周波電源と複数の電流トランスを用いた照明システムにおいて、電源が投入されたときにランプのフィラメントオープンを検出し、ランプに高電圧が印加されないような手段を各電流トランス部に設けることを提案するものであり、また、各電流トランス部において異常モ−ドを検出する検出回路と、電源投入時に始動電圧による誤動作を防止するためのタイマー回路を備え、電源投入時からランプが点灯し、誤動作なく異常モードを検出できる手段を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、交流電源Ｖｓを受けて高周波電流を出力する高周波電源部Ａと、高周波電源部の出力端にループ高周波電流Ｉｏを流すループ線を備え、前記ループ線に１次巻線を接続されたトランスＴ１〜Ｔ４と、このトランスの２次巻線に接続されたランプＦＬ１〜ＦＬ４と、トランスの２次電圧を検出して制御を行う制御回路Ｋ１〜Ｋ４とを有する電流トランス部Ｂ１〜Ｂ４を複数個備えた照明装置において、前記高周波電源部Ａは、電源投入時からある一定期間、電流トランス部Ｂ１〜Ｂ４のランプＦＬ１〜ＦＬ４が点灯しないような微小発振出力となるように前記高周波電流を流し、前記一定期間の経過後に、ランプＦＬ１〜ＦＬ４が始動点灯するような発振出力に変化させる手段を備え、前記電流トランス部におけるトランスの２次巻線の中点をグランド電位として、反対方向に同一巻数上のタップに第１、第２のダイオードをそれぞれ接続して、中点のグランド電位に対して脈流直流電圧を生成し、その脈流直流電圧に並列に、トランスの２次電圧を検出する２次電圧検出回路１と、２次電圧検出回路１の動作を電源投入時からある一定期間動作させないように制御するタイマー回路３と、ランプ又はランプ線が電流トランス部に確実に接続されていることを電源投入時から一定期間の微小高周波電流を用いて検出するフィラメント検出回路２と、トランスの２次巻線を短絡せしめる停止回路４とを有し、停止回路４には２次電圧検出回路１の出力信号と、フィラメント検出回路２の出力信号が入力され、電源投入時から一定期間の微小発振出力の間に、前記タイマー回路３により２次電圧検出回路１の動作を禁止することで、フィラメント検出回路２を優先動作させて、フィラメントが完全に接続されていなければ、ランプが始動点灯する前に停止回路４によりトランスの２次巻線を短絡せしめることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の基本をなす回路例を図１に示す。交流電源Ｖｓと、定電流高周波電源Ａと、電流トランス部Ｂ１〜Ｂ４にて構成されており、ランプＦＬ１〜ＦＬ４には並列に共振コンデンサが接続され、またフィラメントには並列にコンデンサが接続されている。この電流トランス部Ｂ１〜Ｂ４におけるトランスＴ１〜Ｔ４の２次巻線の両端に制御回路Ｋ１〜Ｋ４を設けている。また、図２のタイムチャートに示すように、電源投入時からある一定時間は、高周波電源Ａの出力を微弱発振モードとし、その後、正常動作モードとしている。例えば、正常動作モード時の定電流高周波電源部Ａの発振周波数をｆ2 ＝５５ｋＨｚとした場合、微弱発振周波数をｆ1 ＝１００ｋＨｚ以上としている。その微弱発振モードの間、ランプのフィラメントオープンの検出を行い、正常に接続されていれば、正常動作モードへ移行させる動作を行うものである。これが本発明の特徴をなす基本動作である。ここでは、この電流トランス部をＢ１〜Ｂ４の４回路としているが、これよりも多くても良いし、少なくても良い。
【００１１】
また、図３のタイムチャートに示すように、前記微弱発振モードを、電源投入時からある一定時間ランプのフィラメントに電流を流して予熱する先行予熱モードと兼用し、先行予熱モードの期間にフィラメントオープンの検出を行い、フィラメントが正常に接続されていれば、そのままランプの点灯モードへ移行させ、フィラメントが正常に接続されていなければ、発振を停止させるような制御動作を行うようにしても良い。
【００１２】
【実施例】
以下、具体的な実施例として、フィラメントオープンの検出手段について各種の回路方式を提案する。まず、図４の回路方式では、電流トランス部のトランスＴに３次巻線を設け、その出力電圧を整流して平滑した直流電圧を電源として、ランプＦＬのフィラメントを介して、前記直流電源から微小な直流電流を流すように構成したものである。つまり、コンデンサＣｏの充電電圧を直流電源電圧として、ダイオードＤｏ、抵抗Ｒ1 、フィラメント、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 、フィラメント、抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 を介して直流電流を流して、抵抗Ｒ6 の両端電圧を検出する。ランプＦＬが接続されていなかったり、ランプ線が断線している場合には、上記の電流経路が断たれ、抵抗Ｒ6 には電圧が発生しないので、そのことを検出回路５により検出して、スイッチＱをオンさせるものである。スイッチＱがオンすることで、電流トランスＴの２次巻線を短絡し、ランプＦＬに高周波の電圧が印加されないようにする。これにより、ランプＦＬのフィラメントが不完全に接続されたときに発生するルーズコンタクトモードを防止するものである。
【００１３】
図４のようなフィラメント検出手段においては、直流電圧をつくる為に、新たにトランスＴに３次巻線を別に設けて整流平滑しており、３次巻線から直流電圧を作るための整流平滑回路などが必要となり、回路構成上複雑でコスト的にも高いものとなっていた。そこでトランスＴに３次巻線や直流電圧生成手段を必要とせず、フィラメントオープンの検出を可能とした回路手段を図５に示し説明する。この図５の回路は、トランスＴの２次側に発生する、電源投入時からある一定時間の微小な高周波電圧の半波にて、ランプＦＬの片側のフィラメントを交互に検出する手段である。トランスＴの２次巻線に発生する高周波交流電圧Ｖ2 を図６に示す。図６に示す半波電圧Ｖ2aで、ランプＦＬのフィラメントａを検出する動作を行う。その動作はトランスＴの２次巻線の両端にフィラメントａを介して、ダイオードＤ2 、抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 ，Ｒ6 の直列回路を接続し、図６の高周波の半波電圧Ｖ2aで、前記直列回路に微小電流が流れ、抵抗Ｒ6 の両端電圧が発生してスイッチ手段Ｑ2 をオフのままとする。もし、フィラメントａが無ければ、前記の直列回路が成り立たず、抵抗Ｒ6 には電圧が発生しないために、スイッチ手段Ｑ2 をオンさせて、トランスＴの２次側を短絡モードにさせる動作を行う。また、トランスＴの２次側の高周波の半波電圧Ｖ2bにより、ランプＦＬのフィラメントｂを検出する動作を行う。その動作は、ランプＦＬのフィラメントｂを介し、ダイオードＤ1 、抵抗Ｒ3 ，Ｒ2 ，Ｒ1 を介して、高周波の半波電圧Ｖ2bにて微小電流を流し、抵抗Ｒ1 に発生する電圧にて、フィラメントの接続を検出する。抵抗Ｒ1 の両端電圧があれば、ランプのフィラメントが接続されているという判断となり、スイッチ手段Ｑ1 はオフのままとなる。また、フィラメントｂが無く、前記微小電流が流れなければ、抵抗Ｒ1 の両端電圧も無く、そのとき、スイッチ手段Ｑ1 はオンして、トランスＴの２次巻線を短絡し、ランプＦＬに高周波電圧が印加されないようにしたものである。この回路により、図４の回路のように、直流電圧を３次巻線の出力から整流平滑して生成する必要が無く、簡単にランプのフィラメントの有無を検出できるものである。
【００１４】
図７に示す実施例は、図５の回路において、ランプＦＬに並列のコンデンサＣｃを無くし、ランプＦＬのフィラメント予熱用にトランスＴにフィラメント予熱巻線ｎ3 ，ｎ4 を設けたものである。この回路の基本的なフィラメントの有無の検出動作は図５と同じく、トランスＴの２次巻線に発生する微小な高周波電圧の交流の半サイクルにて、ランプ両端のフィラメントを交互に検出するものである。この場合、フィラメントａ，ｂの両端に予熱巻線ｎ3 ，ｎ4 が接続されているために、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 により検出電流がトランスＴの予熱巻線ｎ3 ，ｎ4 に回り込まないようにしているものである。
【００１５】
図５、図７のような実施例においては、フィラメントが接続されていない場合、高周波の交流電圧の半波にて、例えばフィラメントａが接続していなければ、スイッチ手段Ｑ2 を短絡して、フィラメントｂが接続していなければ、スイッチ手段Ｑ1 を短絡している。しかし、この方式であれば、スイッチ手段Ｑ1 ，Ｑ2 という２つの回路素子が必要になってくる。そこで、トランスＴの２次巻線を短絡するスイッチ手段を一つにしようというのが図８の実施例である。この回路は、図４に示すように、フィラメントを検出するために、３次巻線により直流電圧を生成する必要がなく、しかも、図５、図７のようにスイッチ手段を２つ必要とせず、１つの回路素子にて達成できるものである。
【００１６】
この回路の特徴を簡単に説明する。トランスＴの２次巻線の中点をグランド（０Ｖ）として、略同一巻数上にＰ点、Ｍ点の電位からダイオードＤ1 ，Ｄ2 にて整流した電圧を取り出して、その直流電圧を短絡するスイッチ手段Ｓ（サイリスタ）を設けている。Ｐ点、Ｍ点の巻数は、スイッチ手段Ｓの耐圧に応じて設定される。ここで、フィラメントを検出する動作について説明する。トランスＴの２次巻線に発生する高周波電圧Ｖ2 にて、ダイオードＤ1 、抵抗Ｒ7 、フィラメントａ、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、トランスＴの中点を通るループで微小電流が流れ、その電圧にて抵抗Ｒ3 に電圧が発生し、電圧が発生すれば、検出回路５では、フィラメントが有るという判断で、サイリスタＳはオフ状態を保持する。同じく高周波の−Ｖ2 の半波電圧により、ダイオードＤ2 、抵抗Ｒ8 、フィラメントｂ、抵抗Ｒ6 ，Ｒ5 ，Ｒ4 を介してトランスＴの中点を通るループで微小電流が流れ、その電流にて、抵抗Ｒ4 に電圧が発生する。検出回路５では、抵抗Ｒ4 の電圧の有無により、フィラメントの有無を検出して、スイッチ手段であるサイリスタＳをオンさせるものである。この回路の特徴は、トランスＴの２次巻線の中点をグランド電位とした点で、その電位を中心として、高周波交流電圧の交互に発生する半波により、ランプＦＬのフィラメントの検出を行い、トランスＴの２次巻線を短絡するスイッチ手段Ｓを一つにしたことにある。ここで、Ｐ点、Ｍ点はトランスＴの２次巻線の何処かの一点であれば良く、２次巻線の両端でも良い。
【００１７】
次に、フィラメントの接続を簡単な回路にて検出する手段として、図９のような回路手段がある。これは、ランプＦＬのフィラメントａ，ｂを予熱するために同期した交流電源Ｖａ，Ｖｂより交流電流を流して予熱する方式で、それぞれ予熱電流が流れるループに、カレントトランスＣＴの検出巻線ｎ2 ，ｎ3 を接続し、その巻き方向を、同期した予熱電流が打ち消し合う方向に巻回することで、フィラメントａ，ｂに同期した予熱電流が流れていれば、それぞれの電流にてカレントトランスＣＴの励磁が打ち消し合い、カレントトランスＣＴの１次巻線ｎ1 には電圧が発生しないが、もし、フィラメントａ，ｂのどちらかが外れていれば、検出巻線ｎ2 ，ｎ3 のどちらかには電流が流れ、どちらか一方に予熱電流が流れるためにバランスが崩れて、１次巻線ｎ1 に電圧が発生する。検出回路５では、その電圧を検出してスイッチ手段Ｑをオンさせて、トランスＴの２次側を短絡するものである。
【００１８】
図１０の実施例は、前記図９の実施例と同じく、フィラメントａ，ｂに流れる電流のバランスにて、どちらかの電流が無ければ、バランスが崩れて、カレントトランスＣＴの１次巻線ｎ1 の電圧が発生して出力を停止させる手段である。具体的にその動作を説明すると、まず、回路構成は、ランプＦＬに並列に予熱コンデンサＣｃが接続され、フィラメントａ，ｂとカレントトランスＣＴの２次、３次巻線ｎ2 ，ｎ3 の両端にコンデンサＣａ，Ｃｂが接続されている。正常点灯動作時に、定電流高周波電源Ａの発振周波数が５５ｋＨｚの場合、電源投入時からある一定時間は、発振周波数を例えば１００ｋＨｚ以上に設定する。微小発振モードとして、トランスＴの２次巻線にまず１００ｋＨｚ以上の高周波の微小電圧が発生し、そのとき、その微小電圧によりトランスＴの２次巻線、コンデンサＣａと、フィラメントａに直列接続されたカレントトランスＣＴの２次巻線ｎ2 との並列回路、コンデンサＣｃ、コンデンサＣｂと、フィラメントｂに直列接続されたカレントトランスＣＴの３次巻線ｎ3 との並列回路、トランスＴの２次巻線の間に微小な高周波電流が流れ、フィラメントａ，ｂに電流を流している。このとき、トランスＴの２次電圧はランプＦＬを始動点灯させるには十分な電圧でなく、ランプＦＬは始動点灯にいたらず、前記したランプＦＬのフィラメントａ，ｂに高周波電流を流すのみである。
【００１９】
このとき、コンデンサＣａ，Ｃｂを同じ適正な値に設定することで、フィラメントａ，ｂには同じ電流が流れ、同じくカレントトランスＣＴの巻線ｎ2 ，ｎ3 にも同じ電流が流れるが、その巻き方向を巻線ｎ2 ，ｎ3 でお互いに逆方向に巻くことで、カレントトランスＣＴの励磁が打ち消し合い、１次巻線ｎ1 には電圧が発生しない。カレントトランスＣＴの１次巻線ｎ1 には、整流器ＤＢとその出力電圧を検出する回路が並列に構成されている。整流器ＤＢの脈流電圧を抵抗Ｒ7 ，Ｒ8 で分圧し、コンデンサＣ1 で平滑した直流電圧が、ツェナーダイオードＺＤのオン電圧になれば、抵抗Ｒ9 を介して、サイリスタＳをオンさせる動作を行う。なお、サイリスタＳはトランスＴの２次巻線の中点をグランドとして、その中点から反対方向に略同一巻数上の位置からタップをとり、それぞれダイオードＤ1 ，Ｄ2 にて高周波の脈流電圧を半波整流した直流電圧に並列接続されており、サイリスタＳがオンすることで、トランスＴの２次巻線を短絡させ、ランプＦＬに高周波電圧が印加しないようにしたものである。
【００２０】
ここで、ランプＦＬのフィラメントａ，ｂのどちらかが外れていれば、外れていない方のフィラメントとそのフィラメントに直列に接続されたカレントトランスＣＴの巻線ｎ2 又はｎ3 に電流が流れ、カレントトランスＣＴの１次巻線ｎ1 に電圧が発生し、その電圧はツェナーダイオードＺＤを十分オンさせる電圧に設定してあれば、ツェナーダイオードＺＤがオンし、サイリスタＳがオンすることで、ランプＦＬに高周波電圧が印加されないようにするものである。
【００２１】
図１１の実施例は、図１０の実施例において、フィラメントＦＬに並列に接続されていたコンデンサＣａ，Ｃｂが無い場合であるが、ランプＦＬへの結線によるリード線上の浮遊容量や、パターン上の浮遊容量などにより、実際は微小なコンデンサが接続されたことと等価的には同じである。その浮遊容量をＣａ’，Ｃｂ’とした回路図であり、動作的には図１０の実施例と同じである。
【００２２】
以上の各実施例は、電源投入時からある一定時間、電源部の発振周波数を高く設定し（例えば通常動作時の発振周波数を５５ｋＨｚに設定した場合、１００ｋＨｚ以上の発振周波数に設定し）、各電流トランス部Ｂ１〜Ｂ４におけるトランスＴ１〜Ｔ４の１次側には発振周波数が１００ｋＨｚ以上の微弱発振にて、微弱高周波電流が流れ、その電流を受けて各トランスＴ１〜Ｔ４の２次巻線には微弱な高周波電圧が発生し、その微弱高周波電圧を受けて、前記各実施例のフィラメントオープンの検出手段により、ランプの各フィラメントが完全に接続されているか否かの検出を行い、もし接続が不完全であれば、トランスの２次側を短絡させ、微弱発振モードから正常発振モードへ移行させないようにする、具体的な各種の回路方式を提案したものである。
【００２３】
ところで、従来例にも記載したが、高周波電源と複数の電流トランス部を用いた照明システムにおいて、その電流トランス部にランプの無負荷、ランプ寿命による半波放電等の異常状態を検出する検出手段を有した技術も過去に提案されている。このような異常状態を検出するための手段としてトランスの２次電圧検出手段を用い、この手段と、今回提案したランプのフィラメント検出手段を組合わせた回路例を図１２に示す。図中、１は２次電圧検出手段、２はフィラメント検出手段である。この回路では、トランスＴの１次巻線に定電流高周波電源から、ループ電流Ｉｏが供給される。このループ電流Ｉｏは、高周波電源部において、電源投入時からランプＦＬを予熱し、始動点灯させるまでに発振周波数を先行予熱周波数、始動周波数、点灯周波数と変化させて、ランプＦＬを始動点灯させている。このとき、トランスＴの２次巻線に発生する電圧Ｖ2 は、図１３（ａ）のように、時間とともに変化する。また、ランプが寿命末期によって半波放電したり、ランプＦＬが点灯中に外されたりする異常時には、トランスＴの２次電圧Ｖ2 は、その振幅が高くなる「異常発振モード」となる。そこで、従来の２次電圧検出手段１の動作として、その検出レベルＶ21，Ｖ22を図１３（ａ）のように設定すると、２次電圧検出信号は、図１３（ｂ）のようになり、始動時の電圧、異常時の電圧の両方を検出して信号電圧を発生する。その信号により図１２の２次電圧検出手段１のスイッチＳ1 をオンさせる動作を行う。
【００２４】
このとき、本発明のフィラメント検出手段２の動作としては、ランプＦＬのフィラメントが確実に接続されていれば、フィラメント検出手段２の信号電圧は発生せず、スイッチＳ2 はオフしたままである。実際には、２次電圧検出手段１により始動時の高電圧を検出してスイッチＳ1 がオンしてしまい、ランプＦＬは正常であってもランプＦＬが始動点灯しないモードとなってしまう。
【００２５】
このように、ランプＦＬは正常でもランプＦＬが始動点灯するときの始動電圧を検出して、停止してしまう。また、フィラメント検出手段２はランプＦＬのフィラメントが確実に接続されていればスイッチＳ2 はオンせず、オフしたままであるが、もし、フィラメントの一端が外れていれば、電源投入後の発振周波数の高い微小発振モードにて検出してスイッチＳ2 をオンさせる動作を行う。ここで、点灯中になんらかの理由で、フィラメントの一端がオープンとなり、残りの一端がルーズコンタクトモードとなったときに、２次電圧検出手段１により停止モードとなる。そこで、いったん高周波電源部の電源をオフさせて再投入したとき、２次電圧検出手段１とフィラメント検出手段２との動作の優先順位を以下に提案するものである。つまり、電流トランス部において、異常電圧の検出手段と、フィラメントオープンの検出手段とを組み合わせた場合に、電源投入時から微小発振モード（先行予熱モードを含む）を経て、ランプが始動点灯して正常点灯に至るまで、どのタイミングで、異常検出手段と、フィラメントオープンの検出手段を優先させるか、各検出手段の動作と、誤動作を無くすためのタイマー回路との組み合わせについて、以下に提案するものである。
【００２６】
図１４に、本発明の電流トランス部のブロック回路構成図を示す。異常検出手段として、電流トランス部におけるトランスＴの２次電圧を検出してトランスＴの２次出力を短絡する手段Ｓ1 を有する２次電圧検出手段１と、フィラメント検出手段２及びタイマー回路３により構成される。図１２と異なるところは、タイマー回路３を設けて、その信号により２次電圧検出手段１のスイッチＳ1 の制御を行っており、フィラメント検出手段２にはタイマー回路３は関与しないようにしたことが特徴である。
【００２７】
つまり、フィラメント検出手段２を２次電圧検出手段１よりも優先させて、タイマー回路３にて、２次電圧検出手段１を電源投入時からある一定時間動作しないようにしたものである。その具体的な動作例を、トランスＴの２次電圧Ｖ2 のタイミングチャートにて説明する。トランスＴの１次巻線に流れる電流は、図１３で説明したように、定電流高周波電源より電源投入時から、予熱周波数、始動周波数、点灯周波数と変化させて、ランプを始動点灯させているが、そのときトランスＴの２次電圧Ｖ2 は横軸を時間とすると、図１５（ａ）のような波形となる。図１５（ａ）は、図１３（ａ）と同じく、電源投入時から、予熱時、始動時、点灯時、異常時のトランスＴの２次電圧Ｖ2 の波形である。図１５（ｂ）は２次電圧検出手段１による２次電圧検出信号、図１５（ｃ）はタイマー回路の信号電圧である。タイマー回路３の信号が図１４の２次電圧検出手段１のスイッチＳ1 に入力されているが、その信号動作を表したのが図１５（ｄ）であり、スイッチＳ1 のオン信号は（ｂ）ａｎｄ（ｃ）である。また、図１５（ｅ）はフィラメント検出手段２によるフィラメント検出信号である。タイマー回路３の信号電圧が電源投入時から一定期間オフとなる時間ｔ''は、ランプが始動点灯後となるように必ず設定してあることが必要である。以上の信号動作により、始動時の始動電圧による検出動作がなく、ランプが始動点灯し、ランプ異常時には確実に異常電圧を検出し、スイッチＳ1 をオンさせて停止させるものである。その２次電圧Ｖ2 の波形を図１５（ｆ）に示す。この図１５（ｆ）の波形では、フィラメントが確実に挿入されているので、２次電圧Ｖ2 の検出動作とタイマー回路３の動作となる。
【００２８】
ここで、ランプのフィラメントの一端がオープンのときの各信号電圧と、２次電圧Ｖ2 の波形を図１６に示す。図中、（ｂ）〜（ｆ）の意味するところは、図１５の場合と同様である。フィラメント検出手段２により、電源投入時から一定期間の微小発振時の電圧により検出動作を行い、スイッチＳ2 をすぐにオンしてしまうので、２次電圧Ｖ2 は発生しない。実際には、２次電圧検出手段１も、タイマー回路３も、電源となるトランスの２次電圧Ｖ2 が無くなってしまうので、動作しないが、説明の便宜上、信号波形を（ｂ）〜（ｆ）まで図１５と同じように記したものである。つまり、ランプのフィラメントが完全に接続されていなければ、フィラメント検出手段２が動作して、トランスＴの２次電圧を短絡してしまうので、２次電圧検出手段１、タイマー回路３はいずれも動作しなくなる。
【００２９】
このように、本発明では、電流トランス部において、トランスＴの２次電圧を検出する２次電圧検出手段１、フィラメントの一端がオープンしたときに検出するフィラメント検出手段２、タイマー回路３が構成された図１４のような回路の場合、フィラメント検出手段２を優先させて動作させることを特徴とするものである。
【００３０】
図１４の具体回路例を図１７に示す。この回路について簡単に説明すると、２次電圧検出手段１とフィラメント検出手段２の短絡スイッチＳ1 ，Ｓ2 を停止回路４のサイリスタＱ１として兼用したものである。また、フィラメント検出手段２は、図１０の実施例と同じ回路である。２次電圧Ｖ2 の検出は、まず、抵抗Ｒ１３〜Ｒ１６にて２次電圧Ｖ2 を分割して、抵抗Ｒ１６の電圧にて検出し、その電圧がツェナーダイオードＺＤ１の電圧を越えると、ツェナーダイオードＺＤ１がオンして、トランジスタＱ３をオンする。トランジスタＱ３がオンすると、トランジスタＱ２がオフして、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にて分圧した電圧の抵抗Ｒ３の両端電圧がダイアックＤＩＡＣをオンして、サイリスタＱ１をオンして、２次電圧Ｖ2 を短絡する動作を行う。抵抗Ｒ１６の両端電圧はランプが正常に点灯しているモードにおいては、ツェナーダイオードＺＤ１をオンしない電圧であるが、例えば、ランプ寿命末期による半波放電モードや、ランプが外される無負荷モードや、ランプのフィラメントが不完全接触モードによるルーズコンタクトによるアーク放電などの場合、抵抗Ｒ１６の両端電圧がツェナーダイオードＺＤ１の電圧を越える動作を行う。タイマー回路３は、コンパレータＣＰ１と、基準電圧を生成する抵抗Ｒ２２，Ｒ２３と、タイマー回路３の時間を設定する抵抗Ｒ２６とコンデンサＣ６により構成される。尚、このタイマー回路３の電源として、２次電圧Ｖ2 を抵抗Ｒ２４，Ｒ２５、コンデンサＣ７、定電圧ダイオードＺＤ３により定電圧化しており、２次電圧Ｖ2 がいろいろな条件により変動しても、定電圧ダイオードＺＤ３の電圧が一定となるように設定し、タイマー回路３の時間の精度を高めたものである。タイマー回路３の出力は、２次電圧検出手段１のトランジスタＱ２のベースに接続されており、電源が投入されてから一定期間はトランジスタＱ２がオンするような信号電圧を出力し、サイリスタＱ１を強制的にオフさせている。しかし、フィラメント検出手段２の出力信号は、直接サイリスタＱ１のゲートに接続されているので、２次電圧検出手段１、フィラメント検出手段２の動作に拘わらず、フィラメント検出手段２の信号が出れば、つまり、フィラメントの一端がオープンの場合には、その信号電圧が優先される。尚、トランスＴの２次電圧検出手段１、タイマー回路３は、本案にて説明したものに限らず、別の回路手段でもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、電源投入時の高周波電源部の微小発振により、トランスの微小な２次電流を利用してフィラメントオープンを検出して、ランプが点灯する前にトランスの２次電圧を短絡することにより、電流トランス部に接続されたランプのフィラメントと回路との接続端子部における不完全接触によるアークが原因で端子部が過熱するルーズコンタクトモードを防止できる。また、高周波電源により高周波電流をループに流し、そのループ電流を電流トランス部のトランスの１次巻線で受け、２次電圧に高周波の電圧を供給してランプを点灯させるシステムにおいて、トランスの２次電圧検出手段と、フィラメント検出手段と、電源投入時からある一定期間は２次電圧検出手段の動作を停止させるタイマー回路とを備えた電流トランス部において、２次電圧検出手段とタイマー回路よりも優先的にフィラメント検出手段を動作させることにより、電源投入時からある一定期間、２次電圧検出手段が始動電圧を検出し、トランスの２次側を短絡してしまう誤動作を無くすようにタイマー回路にて２次電圧検出手段の動作を停止させることによって、電源投入時からタイマー回路が解除されるまでのルーズコンタクトモードによるランプフィラメント部と電流トランス部との接続端子部に発生するアークによる過熱を防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の基本的な構成を示す回路図である。
【図２】本発明の電源投入時から点灯時に至る高周波ループ電流の変化の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の電源投入時から点灯時に至る高周波ループ電流の変化の他の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に用いるフィラメント検出手段の第１の例を示す回路図である。
【図５】本発明に用いるフィラメント検出手段の第２の例を示す回路図である。
【図６】本発明に用いるトランスの２次電圧の波形図である。
【図７】本発明に用いるフィラメント検出手段の第３の例を示す回路図である。
【図８】本発明に用いるフィラメント検出手段の第４の例を示す回路図である。
【図９】本発明に用いるフィラメント検出手段の第５の例を示す回路図である。
【図１０】本発明に用いるフィラメント検出手段の第６の例を示す回路図である。
【図１１】本発明に用いるフィラメント検出手段の第７の例を示す回路図である。
【図１２】本発明のフィラメント検出手段を有する照明装置に２次電圧検出手段を組み合わせた構成を示す回路図である。
【図１３】図１２に示す回路の動作説明図である。
【図１４】本発明のフィラメント検出手段を有する照明装置に２次電圧検出手段とタイマー回路を組み合わせた構成を示す回路図である。
【図１５】図１４に示す回路の各モードにおける動作説明図である。
【図１６】図１４に示す回路の検出停止モードにおける動作説明図である。
【図１７】図１４に示す基本回路を具体化した回路構成を示す回路図である。
【図１８】従来例を示す回路図である。
【図１９】他の従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１        ２次電圧検出手段
２        フィラメント検出手段
３        タイマー回路
４        停止回路
Ａ        定電流高周波電源部
Ｔ１〜Ｔ４    トランス
Ｂ１〜Ｂ４    電流トランス部
ＦＬ１〜ＦＬ４  蛍光ランプ
Ｋ１〜Ｋ４    制御回路
【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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【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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