(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；
前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；
前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に加わる電圧を検出するステム間電圧検出回路と；
このステム間電圧検出回路の検出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；
前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；
前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に加わる電圧を検出するステム間電圧検出回路と；
前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に流れる電流を検出するステム間電流検出回路と；
前記ステム間電圧検出回路の検出結果と前記ステム間電流検出回路の検出結果の掛け算を行う乗算器と；
この乗算器の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；
前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；
前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜で消費する電力を検出するステム間電力検出回路と；
このステム間電力検出回路の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯の電極ソケットに樹脂を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、２．４Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記放電灯の電極ソケットに金属を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、４．８Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記放電灯のフィラメントと並列にインピーダンス要素を設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記インピーダンス要素としてコンデンサを用いたことを特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記出力制御回路を始動モード時に不動作にすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記出力制御回路が前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させた場合、さらにこの状態をラッチすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；
この放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とを具備した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】
本発明は放電灯を点灯する放電灯点灯装置及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電灯としては、蛍光ランプ、メタルハライドランプ、水銀ランプ及び高圧ナトリウムランプ等が商品化されている。このような放電灯を点灯させる従来の放電灯点灯装置では、高周波発振回路が、整流手段からの直流電圧をスイッチング素子でオン時間調整可能な状態でオン・オフ制御することにより高周波電圧を発生して放電灯に供給するものが開発されている。
【０００３】
ここで、近年放電灯では、管径が細いものが開発されてきている。一方、放電灯の管径が細いと放電灯の始動電圧は高くなる。このため、管径が細い放電灯を適合負荷とすると、放電灯点灯装置の無負荷開放電圧は高く設定する必要がある。
【０００４】
ここで、このような放電灯点灯装置では、フィラメント予熱用に前記放電灯に並列にコンデンサを設けたものがある。このような放電灯点灯装置では、予熱電流は、フィラメントの抵抗が小さい場合、略定電流となり、この定電流は、無負荷開放電圧に比例してる。
【０００５】
一方、放電灯のステム間にはフィラメントのスパッタにより金属蒸着膜（タングステンが主で数百オーム以上）ができフィラメント断線時においては前記蒸着膜に前記コンデンサから供給される定電流が流れ電力を消費する。このため、管径をあまり細くすると、細い放電灯のフレヤやステムが溶融して管壁接触によるランプクラックを起こしたり、構成部品に樹脂部を用いた場合、溶けや発火を起こす危険があるため、放電灯の管径をあまり細できなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のフィラメント予熱用に前記放電灯に並列にコンデンサを設けた放電灯点灯装置では、フィラメント断線時においてはスパッタによる金属蒸着膜に前記コンデンサから供給される定電流が流れ電力を消費する。このため、管径をあまり細くすると、放電灯のフレヤやステムが溶融して管壁接触によるランプクラックを起こしたり、構成部品に樹脂部を用いた場合、溶けや発火を起こ危険があるため、放電灯の管径をあまり細できなかった。
【０００７】
そこで本発明は、簡単な回路構成で、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる放電灯点灯装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の放電灯点灯装置は、入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に加わる電圧を検出するステム間電圧検出回路と；このステム間電圧検出回路の検出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；を具備したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明の放電灯点灯装置は、入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に加わる電圧を検出するステム間電圧検出回路と；前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜に流れる電流を検出するステム間電流検出回路と；前記ステム間電圧検出回路の検出結果と前記ステム間電流検出回路の検出結果の掛け算を行う乗算器と；この乗算器の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；を具備したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明の放電灯点灯装置は、入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；前記放電灯のステム間に形成された金属蒸着膜で消費する電力を検出するステム間電力検出回路と；このステム間電力検出回路の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路と；を具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記放電灯の電極ソケットに樹脂を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、２．４Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【００１２】
請求項５記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記放電灯の電極ソケットに金属を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、４．８Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
【００１３】
請求項６記載の発明の放電灯点灯装置は、入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；を備え、前記インバータは、前記放電灯の電極ソケットに樹脂を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、２．４Ｗ／ｍｍ未満となるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明の放電灯点灯装置は、入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータと；前記放電灯のフィラメント予熱用に並列に設けられたコンデンサと；を備え、前記インバータは、前記放電灯の電極ソケットに金属を用い、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、４．８Ｗ／ｍｍ未満となるように設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項１乃至７のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記放電灯のフィラメントと並列にインピーダンス要素を設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項８記載の放電灯点灯装置であって、前記インピーダンス要素としてコンデンサを用いたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項１乃至５，８，９のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記出力制御回路を始動モード時に不動作にすることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明の放電灯点灯装置は、請求項１乃至５，８乃至１０のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記出力制御回路が前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させた場合、さらにこの状態をラッチすることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明の照明装置は、請求項１乃至１１のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とを具備したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１，４，５，８乃至１２記載の構成によれば、ステム間電圧検出回路が前記放電灯のステム間に加わる電圧を検出し、出力制御回路がこのステム間電圧検出回路の検出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させるので、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる。
【００２１】
請求項２，４，５，８乃至１２記載の構成によれば、乗算器が前記ステム間電圧検出回路の検出結果と前記ステム間電流検出回路の検出結果の掛け算を行い、出力制御回路が、この乗算器の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させるので、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる。
【００２２】
請求項３乃至５，８乃至１２記載の構成によれば、ステム間電力検出回路が前記放電灯のステム間で消費する電力を検出し、出力制御回路が、このステム間電力検出回路の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させるので、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる。
【００２３】
請求項４，６，８乃至１２記載の構成によれば、前記放電灯の電極ソケットに樹脂を用いた場合において、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、２．４Ｗ／ｍｍ未満となるように設定することにより、金属蒸着膜に発生する電力を電極ソケットに問題が起こらない程度にすることができる。
【００２４】
請求項５，７乃至１２記載の構成によれば、前記放電灯の電極ソケットに金属を用いた場合において、放電灯点灯時に前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率が、４．８Ｗ／ｍｍ未満となるように設定することにより、金属蒸着膜に発生する電力を電極ソケットに問題が起こらない程度にすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る放電灯点灯装置の第１の発明の実施の形態を示すブロック図である。
【００２７】
図１において、符号１は入力直流電圧を高周波電圧に変換して放電灯に供給するインバータである。
【００２８】
インバータ１の一方の出力端子は、放電灯２の一方の電極の第１のステムを介して一方の電極のフィラメントの一端に接続され、インバータ１の他方の出力端子は、放電灯２の他方の電極の第１のステムを介して他方の電極のフィラメントの一端に接続される。
【００２９】
コンデンサＣ１は、放電灯始動時の予熱用となっており、放電灯２に並列に接続されている。さらに詳しく説明すると、コンデンサＣ１の一方の端子は、放電灯２の一方の電極の第２のステムを介して一方の電極のフィラメントの他端に接続され、コンデンサＣ１の他方の端子は、放電灯２の他方の電極の第２のステムを介して他方の電極のフィラメントの他端に接続される。
【００３０】
第１のステム間電圧検出回路３は、第１及び第２の入力端子がそれぞれ放電灯２の一方の電極の第１及び第２のステムに接続されており、前記放電灯２の一方の電極のステム間に加わる電圧を検出し、この検出結果の検出電圧をダイオードＤ１のアノード・カソード路を介して比較器５の非反転入力端子（＋）に供給している。
【００３１】
第２のステム間電圧検出回路４は、第１及び第２の入力端子がそれぞれ放電灯２の他方の電極の第１およひ第２のステムに接続されており、前記放電灯２の他方の電極のステム間に加わる電圧を検出し、この検出結果の検出電圧をダイオードＤ２のアノード・カソード路を介して比較器５の非反転入力端子（＋）に供給している。
【００３２】
比較器５の反転入力端子（−）には、直流定電圧源６からの直流電圧Ｖ１が導かれている。
【００３３】
比較器５は、第１及び第２のステム間電圧検出回路３，４の検出結果の内、少なくとも一方が直流電圧Ｖ１を超えた場合、ハイレベル（Ｈ）の出力電圧Ｖ２をインバータ出力制御回路７に供給し、それ以外の場合にローレベル（Ｌ）の出力電圧Ｖ２をインバータ出力制御回路７に供給する。
【００３４】
インバータ出力制御回路７は、比較器５の出力電圧Ｖ２がハイレベル（Ｈ）の場合、インバータ１に停止またはもしくはインバータ１の出力を低下させる制御信号ａ１を供給し、比較器５の出力電圧Ｖ２がローレベル（Ｌ）の場合、インバータ１に正常な動作を行わせる制御信号ａ１を供給する。
【００３５】
これによりダイオードＤ１，Ｄ２、比較器５及び直流定電圧源６、インバータ出力制御回路７は、ステム間電圧検出回路３，４の検出結果が所定値を超えた場合に前記インバータ１を制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路となっている。
【００３６】
図２は図１の放電灯２のある程度使用された状態を示す断面図である。
【００３７】
図２において、符号１１はＵ字型のガラスチューブからなる発光管バルブであり、この発光管バルブ１１の一方及び他方の端部は、フレア１２により密閉されている。フレア１２には所定の間隔をおいてステム１３，１４が立設してある。ステム１３，１４の間にはフィラメント１５が設けられている。発光管バルブ１１の一方及び他方の端部は、電極ソケット１６が取り付けられている。放電灯２は電極ソケット１６により照明器具内で放電灯点灯装置に接続される。この場合、前記放電灯２のフレア最上部と電極ソケット１６との間の距離をＡとする。
【００３８】
放電灯２のステム１３，１４間のフレア１２上にはフィラメント１５のスパッタにより金属蒸着膜（タングステンが主で数百オーム以上）１７ができており、フィラメント断線時においては前記蒸着膜１７に図１のコンデンサＣ１から供給される定電流が流れ電力を消費する。
【００３９】
このような発明の実施の形態の動作を説明する。
【００４０】
フィラメント１５が正常な状態で点灯している場合、コンデンサＣ１からの予熱電流は、フィラメント１５を通して流れるので、また、フィラメント１５の抵抗値は金属蒸着膜に対し小さい値なので、隣り合うステム１３，１４間に発生した蒸着膜１７にはほとんど電流が流れず、第１及び第２のステム間電圧検出回路４，５の検出結果の内、両方が直流電圧Ｖ１以下となり、インバータ出力制御回路７は、比較器５の出力電圧Ｖ２がローレベル（Ｌ）となるので、インバータ１に正常な動作を行わせる制御信号ａ１を供給する。これによりインバータ１は、放電灯２を正常な状態で点灯させる。
【００４１】
放電灯２が寿命末期となりフィラメントが断線した場合、コンデンサＣ１からの予熱電流は、比較的高抵抗の蒸着膜１７を通して流れるので、第１及び第２のステム間電圧検出回路４，５の検出結果の内、フィラメントが断線した側が直流電圧Ｖ１以上となり、インバータ出力制御回路７は、比較器５の出力電圧Ｖ２がハイレベル（Ｈ）となるので、インバータ１に停止またはもしくはインバータ１の出力を低下させる制御信号ａ１を供給し、これによりインバータ１は、放電灯２には、全く電力を供給しないか供給する電力を低下させ、放電灯２のステム１２の加熱を防止または抑制する。
【００４２】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステム間電圧検出回路４，５が前記放電灯２のステム１３，１４間に加わる電圧を検出し、インバータ出力制御回路７は、第１及び第２のステム間電圧検出回路４，５の検出結果が所定値を超えた場合に前記インバータ１を制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させるので、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる。これにより、放電灯の管径が細い場合にも、フレヤやステムが溶融して管壁接触によるランプクラックを起こすのを防止したり、構成部品に樹脂部を用いた場合に溶けや発火を防止することができ、放電灯の管径を細くすることが可能になる。
【００４３】
以下、図３乃至図５を用いて上述の出力制御回路の所定値（図１の場合、比較器５に用いられる直流電圧Ｖ１）の設定方法を説明する。
【００４４】
図３は図１の放電灯２が断線した状態を示す回路図である。
【００４５】
図３において、放電灯２は他方の側のフィラメントが断線しており、放電灯２は他方の側のステム間の金属蒸着膜を抵抗値Ｒｆの可変抵抗ＶＲ１で表している。この場合、放電灯２に並列接続されるコンデンサＣ１の容量を１００００ｐＦとしている。
【００４６】
図４は図１のインバータトランスに２つの放電灯を直列接続した場合において放電灯が断線した状態を示す回路図である。
【００４７】
図４において、インバータトランスの一方の出力端子は、放電灯２１の一方の電極の第１のステムを介して一方の電極のフィラメントの一端に接続され、インバータ１の他方の出力端子は、放電灯２２の一方の電極の第１のステムに接続される。
【００４８】
放電灯２１の他方の電極の第１及び第２のステムは、それぞれ放電灯２２の他方の電極の第１及び第２のステムに接続されている。
【００４９】
コンデンサＣ２は、放電灯始動時の予熱用となっており、放電灯２１，２２の直列接続に並列に接続されている。さらに詳しく説明すると、コンデンサＣ２の一方の端子は、放電灯２１の一方の電極の第２のステムに接続され、コンデンサＣ１の他方の端子は、放電灯２２の一方の電極の第２のステムに接続される。
【００５０】
放電灯２２は、一方の側のフィラメントが断線しており、一方の側のステム間の金属蒸着膜を抵抗値Ｒｆの可変抵抗ＶＲ２で表している。
【００５１】
図３及び図４において、前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離Ａを１５ｍｍとしている。
【００５２】
この場合、コンデンサＣ２の容量を５１００ｐＦとしている。
【００５３】
図５はインバータが図３及び図４の状態の放電灯に通常の高周波電圧を加えた場合の金属蒸着膜の抵抗値Ｒｆと、放電灯のステム間で消費する電力Ｗｆと前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａとの関係を示すグラフである。
【００５４】
図５に示すように、図３の状態では、放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａが１．１Ｗ／ｍｍとなる。図４の状態では、前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａが２．４Ｗ／ｍｍとなり、この状態で放電灯の電極ソケットに樹脂を用た場合、放電灯の電極ソケットに異常を起こす加熱が発生する。このため、図１の発明の実施の形態では、前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａが、２．４Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定する。これにより、前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離Ａを１５ｍｍまで縮小できる。
【００５５】
これと同様に、放電灯の電極ソケットに金属を用た場合、比率Ｗｆ／Ａが、４．８Ｗ／ｍｍ未満となるように前記出力制御回路の所定値を設定する。これにより、前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離Ａを１５ｍｍまで縮小できる。
【００５６】
図６は図１の放電灯点灯装置の具体例を示す回路図である。
【００５７】
図６において、交流電源３１例えば商用交流電源の一方の出力端子は、放電灯点灯装置の入力端子Ｐ１に接続され、交流電源３１例えば商用交流電源の他方の出力端子は、放電灯点灯装置の入力端子Ｐ２に接続される。
【００５８】
入力端子Ｐ１ははコンデンサＣ１１の一端及びトランス３２の一次巻線Ｌ１１の一端に接続され、入力端子Ｐ２は高周波除去用のコンデンサＣ１１及びトランス３２の二次巻線Ｌ１２の一端に接続されている。このような接続により商用交流電源３１からの交流電源電圧は、コンデンサＣ１１及びトランス３２によりリップルが除去され、トランス３２の一次巻線Ｌ１１の他端とトランス３２の二次巻線Ｌ１２の他端との間に導かれる。トランス３２の一次巻線Ｌ１１の他端は整流回路３３の一方の入力端子に接続される。トランス３２の二次巻線Ｌ１２の他端は整流回路３３の他方の入力端子に接続される。整流回路３３は、入力端子間にコンデンサＣ１２が接続され接続されている。
【００５９】
トランス３２の一次巻線Ｌ１１の他端と二次巻線Ｌ１２の他端との間に発生する交流電源電圧は、整流回路３３によって整流され、非平滑の直流電源電圧に変換される。
【００６０】
整流回路３３の正極側の出力端子は、インバータ４０の正極側の入力端子に接続される。整流回路３２の負極側の出力端子は、インバータ４０の負極側の入力端子に接続される。
【００６１】
インバータ４０は、第１のスイッチング手段４１例えばＭＯＳＦＥＴと、第４のスイッチング手段４２例えばＭＯＳＦＥＴと、第１及び第２のスイッチング手段４１，４２を駆動する駆動回路４３，４４と、駆動制御回路４５と、起動回路４６と、第１及び第２のスイッチング手段４１，４２の電源変動制御を行う電源変動制御回路４７，４８と、ソフトスタート時間制御電源回路４９と、このソフトスタート時間制御電源回路４９のリセットを行うリセット回路５０と、過飽和カレントトランスＣＴ１の巻線Ｌ２１と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２と、ダイオードＤ２１と、コンデンサＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３と、電解コンデンサＣ２４と、高周波トランスＴ１の巻線Ｌ５１，Ｌ５２から構成されている。
【００６２】
インバータ４０の一方の出力端子は、ソケット５１の端子Ｐ１１に接続される。ソケット５１の端子Ｐ１１は、放電灯６０の一方の電極の第１のステムを介して一方の電極のフィラメントの一端に接続され、インバータ４０の他方の出力端子は、インダクタンスＬ５１と直流除去用のコンデンサＣ５１の直列接続を介してソケット５２の端子Ｐ１３に接続される。ソケット５２の端子Ｐ１３は、放電灯６０の他方の電極の第１のステムを介して他方の電極のフィラメントの一端に接続される。
【００６３】
コンデンサＣ５２は、放電灯始動時の予熱用及び共振用となっており、放電灯６０に並列に接続されている。さらに詳しく説明すると、コンデンサＣ５２の一方の端子は、ソケット５１の端子Ｐ１２に接続される。ソケット５１の端子Ｐ１２は、放電灯６０の一方の電極の第２のステムを介して一方の電極のフィラメントの他端に接続される。コンデンサＣ５２の他方の端子は、ソケット５２の端子Ｐ１４に接続される。ソケット５２の端子Ｐ１４は、ソケット５２、放電灯６０の他方の電極の第２のステムを介して他方の電極のフィラメントの他端に接続される。
【００６４】
第１のステム間電圧検出回路５３は、第１及び第２の入力端子がそれぞれソケット５１の端子Ｐ１１，Ｐ１２に接続されており、前記放電灯６０の一方の電極のステム間に加わる電圧を検出し、この検出結果の検出電圧をフォトカプラＰＣ１によって出力制御回路５６に伝達するようになっている。
【００６５】
第２のステム間電圧検出回路５４は、第１及び第２の入力端子がそれぞれソケット５２の端子Ｐ１３，Ｐ１４に接続されており、前記放電灯６０の一方の電極のステム間に加わる電圧を検出し、この検出結果の検出電圧をフォトカプラＰＣ２によって出力制御回路５６に伝達するようになっている。
【００６６】
ランプ電圧検出回路５５は、第１及び第２の入力端子がそれぞれソケット５１の端子Ｐ１１，ソケット５２の端子Ｐ１４に接続されており、前記放電灯６０に一方及び他方の電極間に加わる電圧を検出し、この検出結果の検出電圧をフォトカプラＰＣ３，ＰＣ４によってそれぞれ駆動制御回路４５、出力制御回路５６に伝達するようになっている。
【００６７】
駆動回路４３は、過飽和カレントトランスＣＴ１の巻線Ｌ２２と、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２とから構成されている。
【００６８】
駆動回路４４は、過飽和カレントトランスＣＴ１の巻線Ｌ２３と、抵抗Ｒ３３，Ｒ３４とから構成されている。
【００６９】
駆動制御回路４５は、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３と、フォトカプラＰＣ３のフォトトランジスタと、トランジスタＴｒ１とから構成されている。
【００７０】
起動回路４６は、トリガダイオードＤ１０と、抵抗Ｒ３５とから構成されている。
【００７１】
電源変動制御回路４７は、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４，Ｒ４５，Ｒ４６と、ダイオードＤ４１，Ｄ４２と、コンデンサＣ４１と、電解コンデンサＣ４２と、トランジスタＴｒ４１，Ｔｒ４２，Ｔｒ４３とから構成されている。
【００７２】
電源変動制御回路４８は、抵抗Ｒ４８，Ｒ４９，Ｒ５０，Ｒ５１，Ｒ５２と、ダイオードＤ４３，Ｄ４４と、電解コンデンサＣ４３，Ｃ４４，Ｃ４５と、トランジスタＴｒ４４，Ｔｒ４５と、ツェナーダイオードＺＤ４１とから構成されている。
【００７３】
ソフトスタート時間制御電源回路４９は、抵抗Ｒ６１，Ｒ６２と、コンデンサＣ６１，Ｃ６２と、トランジスタＴｒ６１と、ツェナーダイオードＺＤ６１とから構成されている。
【００７４】
リセット回路５０は、抵抗Ｒ６３，Ｒ６４と、コンデンサＣ６３と、トランジスタＴｒ６２とから構成されている。
【００７５】
第１のステム間電圧検出回路５３は、抵抗Ｒ７１と、コンデンサＣ７１，Ｃ７２と、ダイオードＤ７１，Ｄ７２と、ツェナーダイオードＺＤ７１と、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードから構成されている。
【００７６】
第２のステム間電圧検出回路５４は、抵抗Ｒ７２と、コンデンサＣ７３，Ｃ７４と、ダイオードＤ７３，Ｄ７４と、ツェナーダイオードＺＤ７２と、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードから構成されている。
【００７７】
ランプ電圧検出回路５５は、抵抗Ｒ７３と、コンデンサＣ７６と、電解コンデンサＣ７７と、ダイオードＤ７５，Ｄ７６，Ｄ７７と、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオードと、トランジスタＴｒ７１とから構成されている。
【００７８】
出力制御回路５６は、抵抗Ｒ８１，Ｒ８２，Ｒ８３，Ｒ８４，Ｒ８５，Ｒ８６と、コンデンサＣ８１，Ｃ８２と、電解コンデンサＣ８３と、ダイオードＤ８１と、ツェナーダイオードＺＤ８１と、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ４のフォトトランジスタと、トランジスタＴｒ８１と、ＭＯＳＦＥＴ５７と、サイリスタＳＣＲ１とから構成されている。
【００７９】
このような具体例の本発明に関する動作を以下に説明する。
【００８０】
放電灯６０が正常な状態では、第１及び第２のステム間電圧検出回路５３，５４のフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトダイオードは、オフ状態となる。これにより、出力制御回路５６においては、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトトランジスタがオフ状態となり、トランジスタＴｒ８１がオン、ＭＯＳＦＥＴ５７がオフとなるため、駆動回路４１の抵抗Ｒ３３と過飽和カレントトランスＣＴ１の巻線Ｌ２３の接続点から出力制御回路５６に電流が流れず、スイッチング手段４１，４２は正常な発振を維持し、放電灯６０が正常な点灯を維持する。
【００８１】
放電灯６０の一方及び他方の電極のフィラメントの内、少なくとも一方が切断した場合には、第１及び第２のステム間電圧検出回路５３，５４のフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトダイオードは、少なくとも一方がオン状態となる。これにより、出力制御回路５６においては、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトトランジスタの少なくとも一方がオン状態となり、トランジスタＴｒ８１がオフ、ＭＯＳＦＥＴ５７がオンとなるため、駆動回路４１の抵抗Ｒ３３と過飽和カレントトランスＣＴ１の巻線Ｌ２３の接続点から出力制御回路５６に電流が流れ、スイッチング手段４１，４２は発振を停止し、放電灯６０が消灯する。
【００８２】
このような具体例により、図１の発明の実施の形態を実現できる。
【００８３】
以下、図１乃至図５に示した発明の実施の形態のステム間に並列にインピーダンス素子を取り付けた場合について説明する。
【００８４】
図７は図３の放電灯の電極の隣り合うステム間にコンデンサを取り付けた状態た状態を示す回路図である。
【００８５】
図７において、可変抵抗ＶＲ２には、並列にコンデンサＣ１０１が接続されている。
【００８６】
また、前記放電灯２２のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離Ａを１５ｍｍとしている。また、コンデンサＣ２の容量を５１００ｐＦとしている。
【００８７】
図８はインバータが図７の状態の放電灯に通常の高周波電圧を加えた場合の金属蒸着膜の抵抗値Ｒｆと、放電灯のステム間で消費する電力Ｗｆと前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａとの関係を示すグラフである。
【００８８】
図８に示すように、図４の状態では、即ち、コンデンサＣ１０１を設けない次容態では、前記放電灯のステム間で消費する最大電力と前記放電灯のフレア最上部と電極ソケットとの間の距離との比率Ｗｆ／Ａが２．４Ｗ／ｍｍとなっていた。
【００８９】
一方、図７の状態でコンデンサＣ１０１の容量を５１００ｐＦとした場合、最大電力の時の比率Ｗｆ／Ａは、１．１Ｗ／ｍｍとなる。また、図７の状態でコンデンサＣ１０１の容量を１００００ｐＦとした場合、最大電力の時の比率Ｗｆ／Ａは、０．７Ｗ／ｍｍとなる。
【００９０】
この図に示すように、放電灯の電極の隣り合うステム間にコンデンサを取り付けることにより、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力をさらに低減でき、放電灯の管径をさらに細くすることが可能になる。
【００９１】
図９は図３の放電灯のコンデンサＣ１を介して予熱電流が流れる側の電極の隣り合うステム間にコンデンサ等のインピーダンス要素を取り付けた状態を示す回路図である。
【００９２】
図９において、放電灯２の一方及び他方の電極の隣り合うステム間にはそれぞれインピーダンス要素１０２，１０３が取り付けられている。
【００９３】
放電灯２に供給される高周波電圧の周波数をｆとし、インピーダンス要素１０３のインピーダンスをＺとし、コンデンサＣ１の容量をＣf 、放電灯２の一方及び他方の電極間に加わる電圧（ランプ電圧）をＶL 、可変抵抗ＶＲ１の抵抗（金属蒸着膜の抵抗）をＲf とすると、図９の状態の金属蒸着膜で消費される電力Ｗ１は、以下の式（１）で表すことができる。
【００９４】
【数１】
0003858317.tif 000002
図４の状態の金属蒸着膜で消費される電力Ｗ２は、以下の式（２）で表すことができる。
【００９５】
Ｗ２＝（２πｆ×Ｃf ×ＶL ）2 ×Ｒf       …（２）
式（１），（２）より、Ｗ１＜Ｗ２が必ず成り立つので、インピーダンス要素１０２，１０３を設けることにより、更に金属蒸着膜で消費される電力を低減できることが確認できる。尚、インピーダンス要素１０２，１０３としては、コンデンサ、コイル、トランス、ダイオードやこれらの組み合わせ等、各種適用が可能である。
【００９６】
図１０は本発明に係る放電灯点灯装置の第２の発明の実施の形態を示すブロック図であり、図１の同じ構成要素には、図１と同じ符号を付して説明を省略している。
【００９７】
フィラメント予熱回路１１１は、図１のコンデンサＣ１に相当しており、第１の端子が放電灯２の一方の電極の第１のステムに接続され、第２の端子がカレントトランスＣＴ１１１の一次巻線Ｌ９１を介して放電灯２の一方の電極の第２のステムに接続され、第３の端子が放電灯２の他方の電極の第１のステムに接続され、第４の端子がカレントトランスＣＴ１１２の一次巻線Ｌ９３を介して放電灯２の他方の電極の第２のステムに接続される。
【００９８】
カレントトランスＣＴ１１１の二次巻線Ｌ９２の一端及び他端はステム間電流検出回路１１３に接続される。ステム間電流検出回路１１３は、二次巻線Ｌ９２の電圧を検出することにより、放電灯２の一方の電極のステム間に流れる電流を検出し、この検出電圧を乗算器１１５の一方の入力端子に供給する。乗算器１１５の他方の入力端子は、ステム間電圧検出回路３からの検出電圧が導かれる。
【００９９】
乗算器１１５は、前記ステム間電圧検出回路３の検出結果と前記ステム間電流検出回路１１３の検出結果の掛け算を行い、この算出結果の電圧をダイオードＤ１のアノード・カソード路を介して比較器５の非反転入力端子（＋）に供給している。
【０１００】
カレントトランスＣＴ１１２の二次巻線Ｌ９４の一端及び他端はステム間電流検出回路１１４に接続される。ステム間電流検出回路１１４は、二次巻線Ｌ９４の電圧を検出することにより、放電灯２の他方の電極のステム間に流れる電流を検出し、この検出電圧を乗算器１１６の一方の入力端子に供給する。乗算器１１６の他方の入力端子は、ステム間電圧検出回路４からの検出電圧が導かれる。
【０１０１】
乗算器１１６は、前記ステム間電圧検出回路４の検出結果と前記ステム間電流検出回路１１４の検出結果の掛け算を行い、この算出結果の電圧をダイオードＤ２のアノード・カソード路を介して比較器５の非反転入力端子（＋）に供給している。
【０１０２】
比較器５の反転入力端子（−）には、直流定電圧源１２６からの直流電圧Ｖ１１が導かれている。
【０１０３】
比較器５は、乗算器１１５，１１６の算出結果の内、少なくとも一方が直流電圧Ｖ１１を超えた場合、ハイレベル（Ｈ）の出力電圧Ｖ２をインバータ出力制御回路７に供給し、それ以外の場合にローレベル（Ｌ）の出力電圧Ｖ２をインバータ出力制御回路７に供給する。
【０１０４】
これにより、乗算器１１５とステム間電圧検出回路３とステム間電流検出回路１１３は、放電灯２の一方の電極で消費する電力を検出するステム間電力検出回路となり、乗算器１１６とステム間電圧検出回路４とステム間電流検出回路１１４は、放電灯２の他方の電極で消費する電力を検出するステム間電力検出回路ととなり、ダイオードＤ１，Ｄ２、比較器５及び直流定電圧源１２６、インバータ出力制御回路７は、これらステム間電力検出回路の算出結果が所定値を超えた場合に前記インバータを制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させる出力制御回路となっている。
【０１０５】
このような発明の実施の形態によれば、図１の発明の実施の形態と同様の効果が得られとともに、金属蒸着膜で消費される電力をより正確に検出して対応することができる。
【０１０６】
図１１は本発明に係る放電灯点灯装置の第３の発明の実施の形態を示すブロック図であり、図１０の同じ構成要素には、図１０と同じ符号を付して説明を省略している。
【０１０７】
本発明の実施の形態では、前記出力制御回路を始動モード時に不動作にする始動モード時不動作回路１３１を設けている。
【０１０８】
始動モード時不動作回路１３１は、始動モード時に比較器５の非反転入力端子（＋）を強制的にローレベルにする。
【０１０９】
このような発明の実施の形態によれば、始動モード時に誤ってインバータ１を制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させるのを防止できる。
【０１１０】
また、図１乃至図１１に示した発明の実施の形態において、前記出力制御回路が前記インバータ１を制御して高周波電圧の出力を停止もしくは出力を低下させた場合、さらにこの状態をラッチするように構成すれば、放電灯のフィラメントが切断した状態で、再度、インバータ１の出力が上昇するのを防止でき、電力を節約することができる。また、図１乃至図１１に示した発明の実施の形態においては、フィラメント予熱用のコンデンサをインバータの外に設けたが、予熱用のコンデンサをインバータの中に設けてもよい。
【０１１１】
図１２は図１乃至図１１に示した発明の実施の形態の放電灯点灯装置を適用した照明装置を示す斜視図である。
【０１１２】
図２において、照明装置３０１は、照明器具本体３０２のソケット３０３，３０４にそれぞれ放電灯３０５，３０６を取り付け、内部に放電灯点灯装置３０７を収容し、放電灯点灯装置３０７により放電灯３０５，３０６の点灯を行うようにしたものである。
【０１１３】
このような構造により図１乃至図１１に示した発明の実施の形態を照明装置に適用できる。
【０１１４】
【発明の効果】
このような発明によれば、フィラメント断線時において、スパッタによる金属蒸着膜に発生する電力を低減できる。これにより、放電灯の管径が細い場合にも、フレヤやステムが溶融して管壁接触によるランプクラックを起こすのを防止したり、構成部品に樹脂部を用いた場合、溶けや発火を防止することができ、放電灯の管径を細くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の第１の発明の実施の形態を示すブロック図。
【図２】図１の放電灯のある程度使用された状態を示す断面図。
【図３】図１の放電灯２が断線した状態を示す回路図。
【図４】図１のインバータトランスに２つの放電灯を直列接続した場合を示す回路図。
【図５】図３及び図４の状態における抵抗値Ｒｆと比率Ｗｆ／Ａとの関係を示すグラフ。
【図６】図１の放電灯点灯装置の具体例を示す回路図。
【図７】図３の放電灯の電極の隣り合うステム間にコンデンサを取り付けた状態を示す回路図。
【図８】図７の状態における抵抗値Ｒｆと比率Ｗｆ／Ａとの関係を示すグラフ。
【図９】図３の放電灯の電極の隣り合うステム間にコンデンサ等のインピーダンス要素を取り付けた状態を示す回路図。
【図１０】本発明に係る放電灯点灯装置の第２の発明の実施の形態を示すブロック図。
【図１１】本発明に係る放電灯点灯装置の第３の発明の実施の形態を示すブロック図。
【図１２】図１乃至図１１に示した発明の実施の形態の放電灯点灯装置を適用した照明装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１    インバータ
２    放電灯
３，４    ステム間電圧検出回路
５    比較器
６    直流定電圧源
７    インバータ出力制御回路
Ｃ１    コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２    ダイオード
【図１】
0003858317.tif 000003
【図２】
0003858317.tif 000004
【図３】
0003858317.tif 000005
【図４】
0003858317.tif 000006
【図５】
0003858317.tif 000007
【図６】
0003858317.tif 000008
【図７】
0003858317.tif 000009
【図８】
0003858317.tif 000010
【図９】
0003858317.tif 000011
【図１０】
0003858317.tif 000012
【図１１】
0003858317.tif 000013
【図１２】
0003858317.tif 000014