(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する電流検出手段を設け、前記インバータ回路には、スイッチ素子のスイッチングにより直流電源を高周波に変換する変換手段と、該変換手段出力と放電灯直列回路の一端との間に接続される第１の直流カット用コンデンサが存在し、前記予熱ループ内には第２の直流カット用コンデンサを挿入接続し、前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントの両端のうち他の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端と前記第２の直流カット用コンデンサの一端との間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記第２の直流カット用コンデンサ側の他端と、前記他の放電灯の共通接続側フィラメントの両端のうち前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端との接続点と、直流電源の正極側との間に抵抗を挿入し、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードの間に前記電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御し、さらに前記点灯モードの間で前記電流検出手段の電流検出が無いか或いは前記電圧検出手段の検出電圧が所定以下となったときに前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する第１，第２の電流検出手段を設け、前記第１の電流検出手段は、相接続される対の放電灯のうち一方の放電灯の共通接続側のフィラメントの一端と、他方の放電灯の共通接続側フィラメントの一端との間に設けられ、前記第２の電流検出手段は、前記一方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端と前記他方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端との間に設けられ、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードおよび前記点灯モードの間に何れかの電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下とすることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記電流検出手段を、前記予熱ループに１次巻線を挿入するカレントトランスにより構成したことを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記直流電源を昇圧チョッパ回路で構成し、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続した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】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インバータ回路を用いて放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の放電灯をインバータ回路で直列点灯させる放電灯点灯装置において、放電灯のフィラメントの接続を検出する検出手段を備え、検出出力が無い時、つまりフィラメントが接続されていない時、インバータ回路の出力を低電力状態とする放電灯点灯装置は、特願平５−２９５０２９号として提案されている。
【０００３】
この従来例は、先行予熱機能のある放電灯点灯装置において、簡単な回路構成で、無負荷時におけるインバータ回路の出力増大を防止を図ったものである。
【０００４】
次にこの従来例を図７に基づいて更に説明する。
【０００５】
この従来例装置では、直流電源Ｅにインバータ回路１が接続され、このインバータ回路１は、トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備え、このスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路に入力直流電圧が印加される。尚スイッチング素子Ｑ２のエミッタには抵抗Ｒ１４が接続されている。一方のスイッチング素子Ｑ１と並列に、直流カット用のコンデンサＣ１、放電灯Ｌａ１及びＬａ２、インダクタンス素子Ｌ１、電流帰還用のカレントトランスＴ１の１次巻線ｎ１の直列回路が接続されている。第１の放電灯Ｌａ１のフィラメントｆ１と第２の放電灯Ｌａ２のフィラメントｆ４の各電源側端子ｄ，ｅの間には、共振用のコンデンサＣ２が並列に接続されている。このコンデンサＣ２は浮遊容量であっても良い。放電灯Ｌａ２のフィラメントｆ４の非電源側端子は、コンデンサＣ４及び抵抗Ｒ８の並列回路と予熱用のカレントトランスＴ２の１次巻線を介して放電灯Ｌａ１のフィラメントｆ１の非電源側端子に接続されている。また両放電灯Ｌａ１、Ｌａ２の共通接続側のフィラメントｆ２、ｆ３は直列回路を構成し、この直列回路にカレントトランスＴ２の２次巻線をコンデンサＣ５を介して接続してある。このカレントトランスＴ２と抵抗Ｒ８及びコンデンサＣ４によりフィラメントｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の予熱回路７が構成されている。
【０００６】
次に、電圧検出回路２の構成について説明する。直流カット用のコンデンサＣ１の一端はインバータ回路１の正極側入力端子に接続されており、この直流カット用のコンデンサＣ１の他端と、インバータ回路１の負極側入力端子ｃの間には、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２よりも高インピーダンスの抵抗Ｒ４，Ｒ５の直列回路が接続されている。この抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点に得られる電圧が、電圧検出回路２の検出出力とされている。
【０００７】
次に、フィラメント検出回路３の構成について説明する。この従来例回路にあっては、上述のように、予熱回路７におけるカレントトランスＴ２の２次巻線の一端をコンデンサＣ５を介して第１の放電灯Ｌａ１におけるフィラメントｆ２の一端に接続し、前記２次巻線の他端を第２の放電灯Ｌａ２におけるフィラメントｆ３の一端に接続し、フィラメントｆ２，ｆ３の他端同士を接続している。コンデンサＣ５とフィラメントｆ２の接続点は、抵抗Ｒ１１を介してインバータ回路１の正極側入力端子ｂに接続されている。このコンデンサＣ５と抵抗Ｒ１０、Ｒ２２、コンデンサＣ７及び抵抗Ｒ１１により、フィラメント検出回路３を構成しており、抵抗Ｒ１０の一端（ａ点）の電圧が、フィラメント検出回路３の検出出力となっている。電流帰還用のカレントトランスＴ１は二つの２次巻線ｎ２，ｎ３を有し、一方の２次巻線ｎ２はバイアス抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ１のベース・エミッタ間に接続されており、他方の２次巻線ｎ３はバイアス抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ２のベース・エミッタ間に接続されている。
【０００８】
これによって、駆動回路５が構成されている。
【０００９】
さらに、インバータ回路１の入力端子ｂ、ｃ間には、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３の直列回路が接続され、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３の接続点はダイアックＱ３を介して、スイッチング素子Ｑ２のベースに接続されると共に、スイッチング素子Ｑ２のコレクタにダイオードＤ３のアノード・カソードを介して接続されている。これらの抵抗Ｒ３、コンデンサＣ３、ダイアックＱ３及びダイオードＤ３は、インバータ回路１の起動回路６を構成している。尚スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にはダイオードＤ１，Ｄ２が逆並列接続されているが、これらのダイオードＤ１，Ｄ２は必ずしも必要でない。
【００１０】
ところで、一方放電灯の寿命を長く維持する為インバータ回路が動作を開始してから所定期間出力を低く押え、放電灯が点灯しない状態で、フィラメントに予熱電流を流す先行予熱制御が一般的に行われている。
【００１１】
本従来例においては、予熱制御部９により前記制御を行う。インバータ回路制御回路８は、フィラメント予熱モード（放電灯が点灯しない状態でフィラメントに予熱電流を流すモード）から点灯モードになるようにインバータ回路１の出力を制御するものである。
【００１２】
次にこの従来例の動作説明を行う。
【００１３】
インバータ回路制御回路８、予熱制御部９に印加される制御電源Ｖｃｃはインバータ回路１に直流電源Ｅが印加された後に生成されるように構成されれば良く、例えば直流電源Ｅに対して抵抗、ツェナーダイオードを直列に接続し、ツェナーダイオードのカソードより制御電源Ｖｃｃを得る方法や、インバータ回路１の共振用インダクタンス素子Ｌ１に２次巻線を設け、この２次巻線からの帰還電力により制御電源Ｖｃｃを得る方法等が知られている。尚後者の場合は、インバータ回路１が接続されることにより制御電源Ｖｃｃが得られるが、ここでは前者の場合で説明を続ける。
【００１４】
直流電源Ｅによりインバータ回路７に直流電圧が印加されるとともに制御電源Ｖｃｃ電圧が生成されると、インバータ回路１は抵抗Ｒ３、コンデンサＣ３、ダイアックＱ３、ダイオードＤ３で構成される起動回路６によりスイッチング素子Ｑ２がオンし、カレントトランスＴ１によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン，オフして発振を開始する。この時抵抗Ｒ１４にはスイッチング素子Ｑ２のエミッタ電流ＩＥが流れるため、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ電圧ＶＥは、ＶＥ＝（抵抗Ｒ１４の抵抗値）×（エミッタ電流ＩＥ）となり、このエミッタ電圧ＶＥはインバータ回路制御回路８のコンパレータＣＰ１の＋端子に入力される。コンパレータＣＰ１の−端子には抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８により決定される基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。抵抗Ｒ１８は予熱制御部９の出力に接続しており、予熱制御部９の出力、つまりコンパレータＣＰ２の出力が”Ｈ”レベルの場合、基準電圧Ｖｒｅｆは抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７の分圧によって決まり、Ｖｒｅｆ１となる。コンパレータＣＰ２の出力が”Ｌ”レベルの場合、基準電圧Ｖｒｅｆは抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７，Ｒ１８の合成抵抗Ｒの分圧によって決まってＶｒｅｆ２となり、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２となる。
【００１５】
予熱制御部９のコンパレータＣＰ２の入力は抵抗Ｒ１９と抵抗Ｒ２０の分圧で決まる基準電圧ＶＲが−端子に入力され、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ６の時定数によって決まるコンデンサＣ６の充電電圧ＶＣが＋端子に入力される。コンデンサＣ６の充電は制御電源Ｖｃｃの電圧がインバータ回路制御回路８、予熱制御部９に印加されることにより開始される。
【００１６】
ＶＣ＜ＶＲの場合、コンパレータＣＰ２の出力は”Ｌ”レベルであるため、コンパレータＣＰ１の出力は、入力信号ＶＥとＶｒｅｆ２の比較となり、ＶＥ＜Ｖｒｅｆ２ではコンパレータＣＰ１の出力が”Ｌ”レベルであるため、スイッチング素子Ｑ７のベースも”Ｌ”レベルとなる。
【００１７】
またＶＥ＞Ｖｒｅｆ２の場合にはコンパレータＣＰ１の出力が”Ｈ”レベルとなるため、スイッチング素子Ｑ７のベースへ制御電源Ｖｃｃ電圧より抵抗Ｒ１５を介して電流が供給され、このときスイッチング素子Ｑ７がオンする。スイッチング素子Ｑ７がオンすることによりインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ２のベースが”Ｌ”レベルとなり、スイッチング素子Ｑ２はオフする。
【００１８】
ここで入力信号ＶＥの信号レベル及びＶｒｅｆ２の値を適切に設定することによって放電灯Ｌａ１，Ｌａ２は点灯しない状態で、フィラメントｆ１〜ｆ４の予熱が行われ。
【００１９】
そしてＶＣ＞ＶＲの場合は、コンパレータＣＰ２の出力が”Ｈ”レベルとなるため、コンパレータＣＰ１には入力信号ＶＥとＶｒｅｆ１が入力される。このＶｒｅｆ１値はＶｒｅｆ２の値よりも大きく、更にＶｒｅｆ１＞ＶＥとなるように設定することによって、コンパレータＣＰ１の出力は常に”Ｌ”レベルとなり、スイッチング素子Ｑ７は常にオフする。この場合放電灯Ｌａ１，Ｌａ２は点灯する。
【００２０】
さて今、直流電源Ｅから電源が供給されると、直流カット用のコンデンサＣ１には、直流電源Ｅの約半分の電圧Ｅ／２が充電される。従って、抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧された電圧が”Ｈ”レベルとなり、電圧検出回路２の検出出力が”Ｈ”レベルとなる。
【００２１】
ここで放電灯Ｌａ１、Ｌａ２のフィラメントｆ１，ｆ２の少なくとも一方を取り外して無負荷状態にすると、直流カット用のコンデンサＣ１が抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して一方向にのみ充電されて、直流電源Ｅと同じ電圧レベルに充電されるので、電圧検出回路２への入力電圧は低くなり、電圧検出回路２の検出出力は”Ｌ”レベルとなる。
【００２２】
次に、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ２，ｆ３の少なくとも一方が外れた場合には、フィラメント検出回路３の検出出力が”Ｌ”レベルになる。
【００２３】
今、例えばフィラメントｆ３のみが外れた状態にあるとすれば、フィラメントｆ３が外れているので、フィラメントｆ２，ｆ３を介する電流経路は形成されていない。またカレントトランスＴ２の２次巻線を介する電流経路においては、直流電源Ｅからの直流がコンデンサＣ５により遮断されるので、この電流経路も形成されない。従って抵抗Ｒ１０には電流が流れ無くなり、抵抗Ｒ１０の一端（ａ点）の電位が”Ｌ”レベルになる。
【００２４】
すわなち、本従来例では、電圧検出回路２及びフィラメント検出回路３において、全ての放電灯Ｌａ１、Ｌａ２のフィラメントが接続されていないかどうかを検出し、少なくとも一つのフィラメントが接続されていない場合に、ダイオードＤ７或いはＤ８によりコンデンサＣ６の電荷を引抜き、フィラメント予熱モードとすることによりフィラメントが接続されていない場合のインバータ回路１の出力増大を防止している。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のフィラメント予熱モードで放電灯が微放電している場合がよくある。これは周囲温度等にも影響され、対地との電位が高い方の放電灯で発生しやすく、場合によっては直列接続している二本の放電灯共発生していることもある。前記従来例においては放電灯Ｌａ２の方が微放電しやすい状態にある。
【００２６】
ここでフィラメントｆ３とｆ２との接続点が外れている状態を考えると、つまり実際の照明器具においてはソケットとランプ及びソケット同士を結ぶ内部接続線とソケットの結合部等の外れを想定した場合、放電灯Ｌａ２が微放電すると、放電灯Ｌａ２自体が数ｋΩ程度のインピーダンスを持つことになり、このインピーダンスを介して抵抗Ｒ２２，Ｒ１０に電流が流れ、フィラメント検出回路３におけるａ点は”Ｈ”の状態になる。つまり、フィラメントｆ３とｆ２の接続点が外れてる状態でもインバータ回路１はフィラメント予熱モードから点灯モードに動作モードを切り替えるため、フィラメントｆ２，ｆ３の先行予熱が行われない状態で放電灯Ｌａ１，Ｌａ２は点灯し、ランプ寿命が極端み短くなってしまうと同時に本来ランプ寿命を長く維持するための先行予熱機能が全く機能していないのと等価であるという問題があった。
【００２７】
本発明は前記問題点に鑑みて為されたもので、請求項１，２の発明の目的とするところは予熱モード時にインバータ回路の出力側の接続異常があった場合、および点灯モードの間において放電灯の共通側フィラメントの接続部の何れにおいて接続異常が生じた場合に、速やかにこれを検出して放電灯に余分なストレスが加わるのを防止することができる安全性の高い放電灯点灯装置を提供するにある。 
【００２８】
請求項３の発明の目的とするところは、請求項１または２の発明の目的に加えて、電流検出手段を簡単に構成できる放電灯点灯装置を提供するにある。
【００２９】
請求項４の発明の目的とするところは請求項１の発明の目的に加えて、低圧の電源より昇圧した直流電源を簡単に得ることができ、しかも電圧検出手段の抵抗によるロスを低減した放電灯点灯装置を提供するにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１の発明では、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する電流検出手段を設け、前記インバータ回路には、スイッチ素子のスイッチングにより直流電源を高周波に変換する変換手段と、該変換手段出力と放電灯直列回路の一端との間に接続される第１の直流カット用コンデンサが存在し、前記予熱ループ内には第２の直流カット用コンデンサを挿入接続し、前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントの両端のうち他の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端と前記第２の直流カット用コンデンサの一端との間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記第２の直流カット用コンデンサ側の他端と、前記他の放電灯の共通接続側フィラメントの両端のうち前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端との接続点と、直流電源の正極側との間に抵抗を挿入し、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードの間に前記電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御し、さらに前記点灯モードの間で前記電流検出手段の電流検出が無いか或いは前記電圧検出手段の検出電圧が所定以下となったときに前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項２の発明では、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する第１，第２の電流検出手段を設け、前記第１の電流検出手段は、相接続される対の放電灯のうち一方の放電灯の共通接続側のフィラメントの一端と、他方の放電灯の共通接続側フィラメントの一端との間に設けられ、前記第２の電流検出手段は、前記一方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端と前記他方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端との間に設けられ、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードおよび前記点灯モードの間に何れかの電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下とすることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、前記電流検出手段を、前記予熱ループに１次巻線を挿入するカレントトランスにより構成したことを特徴とするものである。
【００３３】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、前記直流電源を昇圧チョッパ回路で構成し、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続したことを特徴とするものである。 
【００３４】
【作用】
請求項１の発明によれば、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する電流検出手段を設け、前記インバータ回路には、スイッチ素子のスイッチングにより直流電源を高周波に変換する変換手段と、該変換手段出力と放電灯直列回路の一端との間に接続される第１の直流カット用コンデンサが存在し、前記予熱ループ内には第２の直流カット用コンデンサを挿入接続し、前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントの両端のうち他の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端と前記第２の直流カット用コンデンサの一端との間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記第２の直流カット用コンデンサ側の他端と、前記他の放電灯の共通接続側フィラメントの両端のうち前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端との接続点と、直流電源の正極側との間に抵抗を挿入し、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードの間に前記電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御し、さらに前記点灯モードの間で前記電流検出手段の電流検出が無いか或いは前記電圧検出手段の検出電圧が所定以下となったときに前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御するので、予熱モード時に、インバータ回路の出力側に接続異常があっても速やかにこれを検出して、インバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができ、その為放電灯の寿命を損なうことなく、また先行予熱機能が損なわれないため、放電灯の寿命が長寿命となり、更に放電灯が点灯しないためユーザーに接続異常を知らせることもできる。さらに、予熱モード時の他に、点灯モード時に放電灯の共通接続側のフィラメントの何れの接続部において接続異常が生じてもインバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができる。
【００３５】
請求項２の発明によれば、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する第１，第２の電流検出手段を設け、前記第１の電流検出手段は、相接続される対の放電灯のうち一方の放電灯の共通接続側のフィラメントの一端と、他方の放電灯の共通接続側フィラメントの一端との間に設けられ、前記第２の電流検出手段は、前記一方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端と前記他方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端との間に設けられ、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードおよび前記点灯モードの間に何れかの電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下とするので、予熱モード時に、インバータ回路の出力側に接続異常があっても速やかにこれを検出して、インバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができ、その為放電灯の寿命を損なうことなく、また先行予熱機能が損なわれないため、放電灯の寿命が長寿命となり、更に放電灯が点灯しないためユーザーに接続異常を知らせることもできる。さらに、予熱モード時の他に、点灯モード時に放電灯の共通接続側のフィラメントの何れの接続部において接続異常が生じてもインバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができる。
【００３６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明において、前記電流検出手段を、前記予熱ループに１次巻線を挿入するカレントトランスにより構成したので、電流検出手段の構成が簡単となる。
【００３７】
請求項４の発明によれば、請求項１の発明において、前記直流電源を昇圧チョッパ回路で構成し、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続したので、低圧の電源を用いても簡単に所定の電圧の直流電源を得ることができ、しかも、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続したので、抵抗のロスを低減することができる。
【００３８】

【００３９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００４０】
（参考例１）
図１は本参考例の回路構成を示しており、本参考例は従来例のフィラメント検出回路３の代わりに、予熱ループ検出回路１０を用いたものである。この予熱ループ検出回路１０は放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の共通接続側のフィラメントｆ２，ｆ３とカレントトランスＴ２の２次巻線とで構成される予熱ループ内に予熱ループに流れる電流検出用のカレントトランスＴ３の１次巻線を挿入し、このカレントトランスＴ３の２次巻線にダイオードブリッジＤＢ１を接続して２次出力を整流し、この整流出力を抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ１０とで分圧し、その接続点ａを図７の従来例と同様にダイオードＤ８を介して予熱制御部９に接続して構成される。
【００４１】
尚その他の構成は図７の従来例と同じ構成であるため、従来例と同じ構成要素には同じ記号、番号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
而して、本参考例回路では放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が正常に接続されている場合には、カレントトランスＴ２の２次巻線から放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ２，ｆ３に予熱電流が流れる予熱ループが構成されており、そのため予熱ループ内に１次巻線を挿入しているカレントトランスＴ３の２次巻線に出力電圧が発生し、接続点ａの電位は”Ｈ”レベルとなる。
【００４３】
従って従来例と同様に電圧検出回路２の出力が”Ｈ”レベルであればフィラメント予熱モードから点灯モードへ移行することが可能となる。
【００４４】
一方カレントトランスＴ３の１次巻線には電流が流れない場合、２次巻線には出力電圧が発生しないため、接続点ａの電位は”Ｌ”レベルとなる。また仮に微少な電流が予熱ループに流れても２次巻線に発生する電圧は非常に小さいため、接続点ａの電位は非常に小さく”Ｌ”レベルとみなすことができる。
【００４５】
フィラメントｆ２，ｆ３の接続点が外れた状態で、インバータ回路１の動作モードがフィラメント予熱モードになると、放電灯Ｌａ２が微放電したとしても、微少な電流がカレントトランスＴ３の１次巻線に流れるだけであるため、接続点ａの電位は”Ｌ”レベルとなる。つまり予熱ループが正常に形成されていないことを検出することができる。
【００４６】
かようにフィラメントｆ２，ｆ３におけるどの接続点が外れたとしても接続点ａが”Ｌ”レベルとなるため、予熱制御部９のダイオードＤ８によりコンデンサＣ６の電荷を引抜き、フィラメント予熱モードから点灯モードへ移行するのを防ぐ。従ってフィラメントが接続されていない場合のインバータ回路１の出力増大を防止することができ、ランプ寿命に悪影響を与えることがない。勿論電圧検出回路２の動作も従来例と同様であるため放電灯Ｌａ１、Ｌａ２のフィラメントｆ１，ｆ２の少なくとも一方が取り外されて無負荷状態にあると直流カット用のコンデンサＣ１が抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して一方向にのみ充電されて、直流電源Ｅと同じ電圧レベルに充電されるので、電圧検出回路２への入力電圧は低くなり、電圧検出回路２の検出出力は”Ｌ”レベルとなる。そのため予熱制御部９のダイオードＤ７によりコンデンサＣ６の電荷を引抜き、フィラメント予熱モードから点灯モードへ移行するのを防ぐことによりフィラメントが接続されていない場合の出力増大を防止することができる。
【００４７】
尚その他の回路動作は従来例と同じであるため説明は省略する。
【００４８】
（実施例１）
図２は本実施例の回路を示しており、本実施例回路は、図示するように参考例１における電圧検出回路２及びコンデンサＣ２を削除している。そして放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の共通接続側のフィラメントｆ２，ｆ３の予熱の電源としてインバータ回路１のインダクタンス素子Ｌ１に２次巻線を設け、この２次巻線と、コンデンサＣ５と、フィラメントｆ２，ｆ３と、カレントトランスＴ３の２次巻線とで予熱ループを構成しインダクタンス素子Ｌ１の２次巻線の出力電圧でフィラメントｆ２，ｆ３に予熱電流を流すようにしている。また予熱ループ検出回路１０の他に、直流カット用コンデンサＣ１の電圧を検出する予熱ループ検出回路１１を設けてある。以上の点で本実施例は参考例１と相違する。その他の構成は参考例１（図７の従来例）と同じであるからここでは、参考例１の構成要素と同じ構成要素には同じ記号、番号を付し説明は省略する。
【００４９】
ここで予熱ループ検出回路１１は、直流カット用コンデンサＣ１と直流電源Ｅの正極との接続点と第２の直流カット用のコンデンサＣ５とインダクタンス素子Ｌ１の２次巻線との間に抵抗Ｒ１１を接続し、コンデンサＣ５の他端を抵抗Ｒ２３と、抵抗Ｒ２４とコンデンサＣ８の並列回路とを介して直流電源Ｅの負極に接続し構成され、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の接続点を検出出力点として予熱制御部９にダイオードＤ７を介して接続している。而して本実施例では、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ１，ｆ４の何れかが外れてもこれらフィラメントｆ１，ｆ４がインバータ回路１の直列共振ループ内に含まれる構成であるため、直列共振ループが構成されずインバータ回路１が動作しない。従ってインバータ回路１の出力増大等の問題は生じない。
【００５０】
一方共通接続側のフィラメントｆ２，ｆ３の接続点が外れた場合には次のような動作により、インバータ回路１の動作が点灯モードに移行しないように制御され、ランプ寿命に悪影響を与えることを無くし、またユーザーに対しても点灯しないことにより接続異常をすぐに知らせることを可能とする。
【００５１】
つまり、フィラメントｆ２，ｆ３の接続部において、接続異常が発生する箇所として図３のＡ点、Ｂ点、Ｃ点が考えられる。
【００５２】
そして放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が点灯モード時において点灯した後、Ｃ点又はＢ点が外れた場合は、ランプ電流がＡ点を流れるため、予熱ループ検出回路１０のカレントトランスＴ３の２次巻線には電流が流れず、参考例１と同様に接続点ａが”Ｌ”となるため、予熱制御部９の働きにより、インバータ回路１の動作モードをフィラメント予熱モードとしてインバータ回路１の出力増大を防ぐ。
【００５３】
一方Ａ点が外れた場合には、ランプ電流がカレントトランスＴ３の２次巻線に流れるため、予熱ループ検出回路１０は動作しないが、予熱ループ検出回路１１が次のように動作する。
【００５４】
まず予熱ループが形成されている時のコンデンサＣ５の両端電圧Ｖ１は、フィラメントｆ２，ｆ３、インダクタンス素子Ｌ１の２次巻線、カレントトランスＴ３の２次巻線の電圧降下分となり、ほぼ０Ｖである。ここでＡ点が外れた場合、Ｂ点の電位は固定された状態を維持するため、コンデンサＣ５の抵抗Ｒ１１側はこの電位のままである。一方抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ５、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４に直流電流が流れるため、コンデンサＣ５に電荷が充電されていく。それと同時に直流カット用コンデンサＣ１の両端電圧も上昇していく。このようにコンデンサＣ１、Ｃ５の両端電圧が上昇することにより、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４の接続点の電位は低下して”Ｌ”となり、その結果予熱制御部９のダイオードＤ７によりコンデンサＣ６の電荷を引抜き、フィラメント予熱モードから点灯モードへ移行するのを防ぐ。従ってフィラメントが接続されていない場合のインバータ回路１の出力増大を防止することができる。
【００５５】
尚他の回路動作は従来例と同じであるため説明は省略する。
【００５６】
（実施例２）
図４は本実施例の回路を示しており、本実施例では実施例１における予熱ループ検出回路１１の代わりに、フィラメントｆ２，ｆ３の非電源側端同士を接続している回路にカレントトランスＴ３０の２次巻線を挿入し、カレントトランスＴ３０の２次出力をダイオードブリッジＤＢ２で全波整流して、その全波整流された電圧を抵抗Ｒ３０と、抵抗Ｒ３１とコンデンサＣ３０の並列回路とで分圧し、その分圧出力をダイオードＤ３１を介してインバータ回路制御回路８へ接続する第２の予熱ループ検出回路１２を設け点と、インバータ回路制御回路８の構成を参考例１、実施例１と異なる構成とした点で、実施例１と相違するものであり、予熱ループ検出回路１２によりＡ点で接続が外れた場合を検出するようにしている。尚その他の構成は実施例１と同じであるから、実施例１の構成要素と同じ構成要素には同じ番号、記号を付し説明は省略する。
【００５７】
次に本実施例におけるインバータ回路制御回路８によるインバータ回路１の動作を説明する。
【００５８】
このインバータ回路制御回路８では、直流電源Ｅがオン状態となった直後、コンデンサＣ８の電位が抵抗Ｒ２３との時定数により略０Ｖとなる。そのためスイッチング素子Ｑ８のゲート電圧がブレークオーバ電圧より小さく、スイッチング素子Ｑ８はオフとなり、直流電源Ｅとインバータ回路１とが抵抗Ｒ２４を介して接続されていることになる。この抵抗Ｒ２４の電圧降下により、インバータ回路１には直流電源Ｅの電圧より低い電圧が印加されることになるため、インバータ回路１の共振は弱められる。この共振が弱められた状態での出力電圧を、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が点灯しないレベルとすれば、各放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ１〜ｆ４の予熱のみが行われることになる。
【００５９】
やがてコンデンサＣ８が充電され、スイッチング素子Ｑ８のブレークオーバ電圧を越えると、スイッチング素子Ｑ８がオンするため、インバータ回路１には直流電源Ｅの電圧がスイッチング素子Ｑ８を介して印加される。
【００６０】
Ａ点、Ｂ点、Ｃ点の何れかが接続されていない場合には、予熱ループ検出回路１０及び１２の検出点にはアノードをインバータ回路制御回路８のコンデンサＣ８に接続してあるダイオードＤ８，Ｄ３０のカソードが接続されている。そして抵抗Ｒ２３，Ｒ１０，Ｒ３１の抵抗値をＲ２３≫Ｒ１０，Ｒ３１とすることにより、スイッチング素子Ｑ８のゲートに流れる電流を、オン状態を保持できる電流より小さくして、スイッチング素子Ｑ８をオフし、インバータ回路１の出力を低減する。
【００６１】
本実施例においてもフィラメント予熱モード、点灯モードにかかわらず、接続異常があれば検出することができる。
【００６２】
（実施例３）
図５は本実施例を示しており、本実施例は図示するように直流電源Ｅとして昇圧チョッパ回路を用いた点で実施例１と相違する。その他の構成は実施例１と同じであるから、実施例１の構成要素と同じ構成要素には同じ番号、記号を付し説明は省略する。
【００６３】
この直流電源Ｅを構成する昇圧チョッパ回路はスイッチング素子Ｑ１００をチョッパ制御回路１３によりオン／オフ制御し、オン時に交流電源ＡＣからフィルタチョークＬ１０１、ダイオードブリッジＤＢ１００を介してインダクタンス素子Ｌ１００にエネルギを蓄積させ、オフ時にインダクタンス素子Ｌ１００に蓄積されたエネルギをダイオードＤ１００を介してコンデンサＣ１０１に放出させて充電し、その充電電圧により直流電圧を得る。スイッチング素子Ｑ１００の両端電圧はチョッパ出力電圧をピークとする高周波矩形波電圧となっている。
【００６４】
そして予熱ループ検出回路１１における抵抗Ｒ１１の接続点をダイオードＤ１０１を介してスイッチング素子Ｑ１００のドレインに接続して、抵抗Ｒ１１でのロスを低減することを図っている。
【００６５】
尚その他の構成及び動作は実施例１と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６６】
（実施例４）
図６は本実施例の回路を示しており、本実施例は実施例２がインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ１の両端に直列共振回路が接続されていたのに対して、ススッチング素子Ｑ２の両端に直列共振回路を接続した点で相違する。
【００６７】
尚その他の構成及び動作は実施例２と同じであるため、ここでは省略する。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する電流検出手段を設け、前記インバータ回路には、スイッチ素子のスイッチングにより直流電源を高周波に変換する変換手段と、該変換手段出力と放電灯直列回路の一端との間に接続される第１の直流カット用コンデンサが存在し、前記予熱ループ内には第２の直流カット用コンデンサを挿入接続し、前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントの両端のうち他の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端と前記第２の直流カット用コンデンサの一端との間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記第２の直流カット用コンデンサ側の他端と、前記他の放電灯の共通接続側フィラメントの両端のうち前記第１の直流カット用コンデンサ側の放電灯の共通接続側のフィラメントと直接接続されない一端との接続点と、直流電源の正極側との間に抵抗を挿入し、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードの間に前記電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御し、さらに前記点灯モードの間で前記電流検出手段の電流検出が無いか或いは前記電圧検出手段の検出電圧が所定以下となったときに前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下に制御するので、予熱モード時に、インバータ回路の出力側に接続異常があっても速やかにこれを検出して、インバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができ、その為放電灯の寿命を損なうことなく、また先行予熱機能が損なわれないため、放電灯の寿命が長寿命となり、更に放電灯が点灯しないためユーザーに接続異常を知らせることもできるという効果がある。さらに、予熱モード時の他に、点灯モード時に放電灯の共通接続側のフィラメントの何れの接続部において接続異常が生じてもインバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができるという効果がある。
【００６９】
請求項２の発明は、直流電源と、直列に接続された複数の予熱型の放電灯と、前記直流電源に接続され、前記放電灯に電力を供給するインバータ回路と、前記放電灯に対して低電力を供給するフィラメント予熱モードから高電力を供給する点灯モードとなるように前記インバータ回路の出力を制御する予熱制御部を具備する制御回路とを有し、前記各放電灯のうち相接続される対の放電灯の共通接続側のフィラメントは、該フィラメントと前記インバータ回路に対して絶縁された予熱用の電圧源とで予熱ループを構成し、該予熱ループには予熱ループに流れる電流を検出する第１，第２の電流検出手段を設け、前記第１の電流検出手段は、相接続される対の放電灯のうち一方の放電灯の共通接続側のフィラメントの一端と、他方の放電灯の共通接続側フィラメントの一端との間に設けられ、前記第２の電流検出手段は、前記一方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端と前記他方の放電灯の共通接続側フィラメントの他端との間に設けられ、前記予熱制御部は前記フィラメント予熱モードおよび前記点灯モードの間に何れかの電流検出手段の電流検出が無ければ前記インバータ回路の出力をフィラメント予熱モード以下とするので、予熱モード時に、インバータ回路の出力側に接続異常があっても速やかにこれを検出して、インバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができ、その為放電灯の寿命を損なうことなく、また先行予熱機能が損なわれないため、放電灯の寿命が長寿命となり、更に放電灯が点灯しないためユーザーに接続異常を知らせることもできるという効果がある。さらに、予熱モード時の他に、点灯モード時に放電灯の共通接続側のフィラメントの何れの接続部において接続異常が生じてもインバータ回路の出力を放電灯に余分なストレスが加わらないように制御することができるという効果がある。
【００７０】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記電流検出手段を、前記予熱ループに１次巻線を挿入するカレントトランスにより構成したので、電流検出手段の構成が簡単となるという効果がある。
【００７１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記直流電源を昇圧チョッパ回路で構成し、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続したので、低圧の電源を用いても簡単に所定の電圧の直流電源を得ることができ、しかも、前記抵抗の一端が昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子の入力側に接続したので、抵抗のロスを低減す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】  本発明の参考例１の回路図である。
【図２】  本発明の実施例１の回路図である。
【図３】  同上の動作説明用回路図である。
【図４】  本発明の実施例２の回路図である。
【図５】  本発明の実施例３の回路図である。
【図６】  本発明の実施例４の回路図である。
【図７】  従来例の回路図である。
【符号の説明】
１    インバータ回路
２    電圧検出回路
５    駆動回路
６    起動回路
７    予熱回路
８    インバータ回路制御回路
９    予熱制御部
１０  予熱ループ検出回路
Ｌａ１  放電灯
Ｌａ２  放電灯
ｆ１〜ｆ４  フィラメント
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｑ７        スイッチング素子
Ｔ２        カレントトランス
Ｔ３        カレントトランス
【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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